JP2009203185A - Silicon compound and production method thereof - Google Patents

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JP2009203185A JP2008046952A JP2008046952A JP2009203185A JP 2009203185 A JP2009203185 A JP 2009203185A JP 2008046952 A JP2008046952 A JP 2008046952A JP 2008046952 A JP2008046952 A JP 2008046952A JP 2009203185 A JP2009203185 A JP 2009203185A
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Masahiro Sato
正洋 佐藤
Atsushi Niwa
淳 丹羽
Satsuki Kitajima
さつき 北島
Yuri Tomisaka
友理 冨坂
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a silicon compound imparting high hydrophilicity. <P>SOLUTION: The silicon compound is represented by formula (1): (MOSO<SB>2</SB>-R<SP>1</SP>-)<SB>m</SB>Z-R<SP>3</SP>-Si(CH<SB>3</SB>)<SB>n</SB>(-Y)<SB>3-n</SB>äwherein M is a hydrogen atom, a 1-4C alkyl group, an alkali metal atom or ammonium (NH<SB>4</SB>); R<SP>1</SP>and R<SP>3</SP>are each a 1-4C alkylene group or a 6-8C arylene group; Z is a group represented by formula: -O(CO)-R<SP>2</SP>-S-, -O(CO)-R<SP>2</SP>-O-, -O(CO)-R<SP>2</SP>-NH-, (-O(CO)-R<SP>2</SP>-)<SB>2</SB>N-, -S-, -O-, -NH-, >N-, -S-R<SP>2</SP>-CO<SB>2</SB>- or -NHCONH- (wherein R<SP>2</SP>is ethylene or 1-ethylmethylene); Y is a 1-3C alkoxy group; C is a carbon atom; O is an oxygen atom; N is a nitrogen atom; S is a sulfur atom; H is a hydrogen atom; Si is a silicon atom; m is 1 or 2; and n is 0 or 1}. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、ケイ素化合物及びこの製造方法に関する。さらに詳しくは改質剤用として好適なケイ素化合物及びこの製造方法に関する。   The present invention relates to a silicon compound and a method for producing the same. More particularly, the present invention relates to a silicon compound suitable for a modifier and a method for producing the same.

従来、親水性基としてポリオキシアルキレン鎖をもつケイ素化合物が知られている(特許文献1)。
特開2007−238820号公報
Conventionally, a silicon compound having a polyoxyalkylene chain as a hydrophilic group is known (Patent Document 1).
JP 2007-238820 A

しかし、従来のケイ素化合物は、親水性が不十分に付与できないという問題がある。本発明の目的は、高い親水性を付与することができるケイ素化合物を提供することである。   However, conventional silicon compounds have a problem that hydrophilicity cannot be imparted insufficiently. An object of the present invention is to provide a silicon compound capable of imparting high hydrophilicity.

本発明のケイ素化合物の特徴は、式(1)で表される点を要旨とする。

(MOSO-R-)Z-R-Si(CH(-Y)3−n (1)
The feature of the silicon compound of the present invention is summarized in the point represented by the formula (1).

(MOSO 2 -R 1 -) m Z-R 3 -Si (CH 3) n (-Y) 3-n (1)

ただし、Mは水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、アルカリ金属原子又はアンモニウム(NH)、R及びRは炭素数1〜4のアルキレン基又は炭素数6〜8のアリーレン基、Zは-O(CO)-R-S-、-O(CO)-R-O-、-O(CO)-R-NH-、(-O(CO)-R-)N-、-S-、-O-、-NH-、>N−、-S-R-CO-又は−NHCONH−で表される基(Rはエチレン又は1−メチルエチレン)、Yは炭素数1〜3のアルコキシ基、Cは炭素原子、Oは酸素原子、Nは窒素原子、Sは硫黄原子、Hは水素原子、Siはケイ素原子、mは1又は2、nは0又は1を表す。 However, M is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkali metal atom or ammonium (NH 4), R 1 and R 3 is an alkylene group or an arylene group having a carbon number of 6-8 having from 1 to 4 carbon atoms, Z represents —O (CO) —R 2 —S—, —O (CO) —R 2 —O—, —O (CO) —R 2 —NH—, (—O (CO) —R 2 —) 2. A group represented by N—, —S—, —O—, —NH—,> N—, —S—R 2 —CO 2 — or —NHCONH— (R 2 is ethylene or 1-methylethylene), Y Is an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, C is a carbon atom, O is an oxygen atom, N is a nitrogen atom, S is a sulfur atom, H is a hydrogen atom, Si is a silicon atom, m is 1 or 2, and n is 0 or 1 is represented.

本発明のケイ素化合物の特徴は、式(2)〜(6)のいずれかで表される点を要旨とする。   The feature of the silicon compound of the present invention is summarized in the point represented by any one of formulas (2) to (6).




Figure 2009203185





Figure 2009203185


ただし、Mは水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、アルカリ金属原子又はアンモニウム(NH)、R及びRは炭素数1〜4のアルキレン基又は炭素数6〜8のアリーレン基、Rはエチレン又は1−メチルエチレン、Rはエチレン又はフェニレンエチレン基(−C−CHCH−)、Xは−S−、−O−、−NH−又は>N−で表される基、Yは炭素数1〜4のアルコキシ基、Cは炭素原子、Oは酸素原子、Nは窒素原子、Sは硫黄原子、Hは水素原子、Siはケイ素原子、mは1又は2、nは0又は1を表す。 However, M is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkali metal atom or ammonium (NH 4), R 1 and R 3 is an alkylene group or an arylene group having a carbon number of 6-8 having from 1 to 4 carbon atoms, R 2 is ethylene or 1-methylethylene, R 4 is ethylene or a phenyleneethylene group (—C 6 H 4 —CH 2 CH 2 —), X is —S—, —O—, —NH— or> N—. A group represented by the formula, Y is an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, C is a carbon atom, O is an oxygen atom, N is a nitrogen atom, S is a sulfur atom, H is a hydrogen atom, Si is a silicon atom, and m is 1 or 2, n represents 0 or 1;

本発明の改質剤の特徴は、上記のケイ素化合物を含有する点を要旨とする。   The characteristic of the modifier of the present invention is that it contains the above silicon compound.

本発明の製造方法の特徴は、上記のケイ素化合物を製造する方法であって、
(メタ)アクリロイルオキシアルカンスルホン酸(エステル又は塩)と、アルコキシシリルアルカンチオール、アルコキシシリルアルキルアミン、アルコキシシリルアレーンチオール若しくはアルコキシシリルアリールアミンとを反応する反応工程(1)、
A feature of the production method of the present invention is a method for producing the above silicon compound,
A reaction step (1) of reacting (meth) acryloyloxyalkanesulfonic acid (ester or salt) with alkoxysilylalkanethiol, alkoxysilylalkylamine, alkoxysilylarenethiol or alkoxysilylarylamine;

ビニルベンゼンスルホン酸(エステル又は塩)若しくはビニルスルホン酸(エステル又は塩)と、アルコキシシリルアルカンチオール、アルコキシシリルアルキルアミン、アルコキシシリルアレーンチオール若しくはアルコキシシリルアリールアミンとを反応する反応工程(2)、 Reaction step (2) for reacting vinylbenzenesulfonic acid (ester or salt) or vinylsulfonic acid (ester or salt) with alkoxysilylalkanethiol, alkoxysilylalkylamine, alkoxysilylarenethiol or alkoxysilylarylamine;

ヒドロキシアルカンスルホン酸(エステル又は塩)と、イソシアン酸アルコキシシリルアルキル若しくはイソシアン酸アルコキシシリルアリールとを反応する反応工程(3)、 A reaction step (3) of reacting hydroxyalkanesulfonic acid (ester or salt) with alkoxysilylalkyl isocyanate or alkoxysilylaryl isocyanate;

メルカプトアルカンスルホン酸(エステル又は塩)と、(メタ)アクリル酸アルコキシシリルアルキルとを反応する反応工程(4)、又は Reaction step (4) of reacting mercaptoalkanesulfonic acid (ester or salt) with alkoxysilylalkyl (meth) acrylate, or

アミノアルカンスルホン酸(エステル又は塩)若しくはアミノアレーンスルホン酸(エステル又は塩)と、イソシアン酸アルコキシシリルアルキル若しくはイソシアン酸アルコキシシリルアリールとを反応する反応工程(5)
を含む点を要旨とする。
Reaction step (5) of reacting aminoalkanesulfonic acid (ester or salt) or aminoarenesulfonic acid (ester or salt) with alkoxysilylalkyl isocyanate or alkoxysilylaryl isocyanate
The point including

本発明のケイ素化合物は、高い親水性を付与できる。本発明の改質剤は、上記のケイ素化合物を含有するため、高い親水性を容易に付与することができる。また、本発明のケイ素化合物の製造方法によると、高い親水性を付与できるケイ素化合物を容易に製造することができる。   The silicon compound of the present invention can impart high hydrophilicity. Since the modifier of this invention contains said silicon compound, it can provide high hydrophilicity easily. Moreover, according to the manufacturing method of the silicon compound of this invention, the silicon compound which can provide high hydrophilicity can be manufactured easily.

<式(1)で表されるケイ素化合物>
水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、アルカリ金属原子又はアンモニウム(NH)(M)のうち、炭素数1〜4のアルキル基としては、メチル、エチル、イソプロピル、n−ブチル及びt−ブチルが含まれる。
また、アルカリ金属原子としては、リチウム原子、カリウム原子及びナトリウム原子が含まれる。
<Silicon compound represented by formula (1)>
Among hydrogen atoms, alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms, alkali metal atoms or ammonium (NH 4 ) (M), examples of the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms include methyl, ethyl, isopropyl, n-butyl and t- Butyl is included.
Moreover, as an alkali metal atom, a lithium atom, a potassium atom, and a sodium atom are contained.

これらのうち、親水性の観点から、アルカリ金属原子が好ましく、さらに好ましくはリチウム原子、カリウム原子及びナトリウム原子である。   Among these, from the viewpoint of hydrophilicity, an alkali metal atom is preferable, and a lithium atom, a potassium atom, and a sodium atom are more preferable.

炭素数1〜4のアルキレン基又は炭素数6〜8のアリーレン基(R、R)のうち、アルキレン基としては、メチレン、エチレン、トリメチレン、1,2−プロピレン、テトラメチレン及び2−メチルトリメチレン等が挙げられる。また、アリーレン基としては、フェニル、メチレンフェニレン(−CH−C−)、エチレンフェニレン(−CHCH−C−)及びフェニレンエチレン(−C−CHCH−)等が挙げられる。 Among alkylene groups having 1 to 4 carbon atoms or arylene groups having 6 to 8 carbon atoms (R 1 , R 3 ), the alkylene groups include methylene, ethylene, trimethylene, 1,2-propylene, tetramethylene and 2-methyl. Trimethylene and the like. Examples of the arylene group include phenyl, methylenephenylene (—CH 2 —C 6 H 4 —), ethylene phenylene (—CH 2 CH 2 —C 6 H 4 —), and phenylene ethylene (—C 6 H 4 —CH 2). CH 2 —) and the like.

炭素数1〜4のアルコキシ基(Y)としては、メチル、エチル、n−プロピル、isoープロピル、n−ブチル及びtert−ブチル等が挙げられる。   Examples of the alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms (Y) include methyl, ethyl, n-propyl, iso-propyl, n-butyl and tert-butyl.

<式(2)〜(5)で表されるケイ素化合物>
式(1)で表されるケイ素化合物のうち、式(2)〜(5)のいずれかで表されるケイ素化合物が好ましい。
<Silicon compound represented by formulas (2) to (5)>
Of the silicon compounds represented by the formula (1), the silicon compounds represented by any one of the formulas (2) to (5) are preferable.

式(2)で表されるケイ素化合物としては、たとえば、以下の化学式で表される化合物が含まれる。

LiOSOCHCHCHOCOCHCH-S-CHCHCHSi(OCH

NaOSOCHCHCHOCOCHCH-S-CHCHCHSi(OCH

KOSOCHCHOCOCHCH-S-CHCHCHSi(OCH

KOSOCHCHCHOCOCHCH-S-CHCHCHSi(OCH

KOSOCHCHCHOCOCH(CH)CH-S-CHCHCHSi(OCH

KOSOCHCHCHOCOCHCH-NH-CHCHCHSi(OCH

(KOSOCHCHCHOCOCHCHN-CHCHCHSi(OCH

KOSOCHCHCHOCOCHCH-S-CHCHCHSiCH(OCH

KOSOCHCHCHOCOCHCH-S-CHCHCHSi(OCHCH

CHOSOCHCHCHOCOCHCH-S-CHCHCHSi(OCH

CHOSOCHCHCHOCOCHCH-S-CHCHCHSi(OCH
Examples of the silicon compound represented by the formula (2) include a compound represented by the following chemical formula.

LiOSO 2 CH 2 CH 2 CH 2 OCOCH 2 CH 2 —S—CH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 3 ) 3

NaOSO 2 CH 2 CH 2 CH 2 OCOCH 2 CH 2 —S—CH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 3 ) 3

KOSO 2 CH 2 CH 2 OCOCH 2 CH 2 —S—CH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 3 ) 3

KOSO 2 CH 2 CH 2 CH 2 OCOCH 2 CH 2 —S—CH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 3 ) 3

KOSO 2 CH 2 CH 2 CH 2 OCOCH (CH 3 ) CH 2 —S—CH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 3 ) 3

KOSO 2 CH 2 CH 2 CH 2 OCOCH 2 CH 2 —NH—CH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 3 ) 3

(KOSO 2 CH 2 CH 2 CH 2 OCOCH 2 CH 2) 2 N-CH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 3) 3

KOSO 2 CH 2 CH 2 CH 2 OCOCH 2 CH 2 -S-CH 2 CH 2 CH 2 SiCH 3 (OCH 3) 2

KOSO 2 CH 2 CH 2 CH 2 OCOCH 2 CH 2 —S—CH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 2 CH 3 ) 3

CH 3 OSO 2 CH 2 CH 2 CH 2 OCOCH 2 CH 2 -S-CH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 3) 3

CH 3 OSO 2 CH 2 CH 2 CH 2 OCOCH 2 CH 2 -S-CH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 3) 3

式(3)で表されるケイ素化合物としては、たとえば、以下の化学式で表される化合物が含まれる。

LiOSO-p-CCHCH-S-CHCHCHSi(OCH

LiOSO-p-CCHCH-NH-CHCHCHSi(OCH

(LiOSO-p-CCHCHN-CHCHCHSi(OCH

LiOSO-p-CCHCH-S-CHCHCHSiCH(OCH

LiOSO-p-CCHCH-S-CHCHCHSi(OCHCH

LiOSO-p-CCHCH-S-CHCHCHSiCH(OCH

CHCHOSO-p-CCHCH-S-CHCHCHSi(OCH

CHCHOSO-p-CCHCH-NH-CHCHCHSi(OCH

CHOSO-p-CCHCH-NH-CHCHCHSi(OCH

NaOSO-p-CCHCH-S-CHCHCHSi(OCH

KOSO-p-CCHCH-S-CHCHCHSi(OCH

NaOSO-CHCH-S-CHCHCHSi(OCHCH
Examples of the silicon compound represented by the formula (3) include compounds represented by the following chemical formulas.

LiOSO 2 -p-C 6 H 4 CH 2 CH 2 -S-CH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 3) 3

LiOSO 2 -p-C 6 H 4 CH 2 CH 2 -NH-CH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 3) 3

(LiOSO 2 -p-C 6 H 4 CH 2 CH 2) 2 N-CH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 3) 3

LiOSO 2 -p-C 6 H 4 CH 2 CH 2 -S-CH 2 CH 2 CH 2 SiCH 3 (OCH 3) 2

LiOSO 2 -p-C 6 H 4 CH 2 CH 2 -S-CH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 2 CH 3) 3

LiOSO 2 -p-C 6 H 4 CH 2 CH 2 -S-CH 2 CH 2 CH 2 SiCH 3 (OCH 3) 2

CH 3 CH 2 OSO 2 -p- C 6 H 4 CH 2 CH 2 -S-CH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 3) 3

CH 3 CH 2 OSO 2 -p- C 6 H 4 CH 2 CH 2 -NH-CH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 3) 3

CH 3 OSO 2 -p-C 6 H 4 CH 2 CH 2 -NH-CH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 3) 3

NaOSO 2 -p-C 6 H 4 CH 2 CH 2 -S-CH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 3) 3

KOSO 2 -p-C 6 H 4 CH 2 CH 2 -S-CH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 3) 3

NaOSO 2 -CH 2 CH 2 -S- CH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 2 CH 3) 3

式(4)で表されるケイ素化合物としては、たとえば、以下の化学式で表される化合物が含まれる。

LiOSOCHCH-OCONH-CHCHCHSi(OCHCH

NaOSOCHCH-OCONH-CHCHCHSi(OCHCH

NaOSOCHCH-OCONH-CHCHCHSi(OCH

CHOSOCHCH-OCONH-CHCHCHSi(OCH

CHCHOSOCHCH-OCONH-CHCHCHSi(OCH

KOSOCHCH-OCONH-CHCHCHSi(OCHCH

LiOSOCHCHCH-OCONH-CHCHCHSi(OCHCH

NaOSOCHCHCH-OCONH-CHCHCHSi(OCHCH

NaOSOCHCHCH-OCONH-CHCHCHSi(OCH

CHOSOCHCHCH-OCONH-CHCHCHSi(OCH

CHCHOSOCHCHCH-OCONH-CHCHCHSi(OCH

CHOSOCHCHCH-OCONH-CHCHCHSi(OCHCH

NaOSOCH-OCONH-CHCHCHSi(OCHCH
Examples of the silicon compound represented by the formula (4) include a compound represented by the following chemical formula.

LiOSO 2 CH 2 CH 2 —OCONH—CH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 2 CH 3 ) 3

NaOSO 2 CH 2 CH 2 —OCONH—CH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 2 CH 3 ) 3

NaOSO 2 CH 2 CH 2 —OCONH—CH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 3 ) 3

CH 3 OSO 2 CH 2 CH 2 -OCONH-CH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 3) 3

CH 3 CH 2 OSO 2 CH 2 CH 2 -OCONH-CH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 3) 3

KOSO 2 CH 2 CH 2 —OCONH—CH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 2 CH 3 ) 3

LiOSO 2 CH 2 CH 2 CH 2 —OCONH—CH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 2 CH 3 ) 3

NaOSO 2 CH 2 CH 2 CH 2 —OCONH—CH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 2 CH 3 ) 3

NaOSO 2 CH 2 CH 2 CH 2 —OCONH—CH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 3 ) 3

CH 3 OSO 2 CH 2 CH 2 CH 2 -OCONH-CH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 3) 3

CH 3 CH 2 OSO 2 CH 2 CH 2 CH 2 -OCONH-CH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 3) 3

CH 3 OSO 2 CH 2 CH 2 CH 2 -OCONH-CH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 2 CH 3) 3

NaOSO 2 CH 2 —OCONH—CH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 2 CH 3 ) 3

式(5)で表されるケイ素化合物としては、たとえば、以下の化学式で表される化合物が含まれる。

NaOSOCHCH-S-CHCHCOO-CHCHCHSi(OCH

NaOSOCHCHCH-S-CHCHCOO-CHCHCHSi(OCH

LiOSOCHCH-S-CHCHCOO-CHCHCHSi(OCH

LiOSOCHCH-S-CHCHCOO-CHCHCHSi(OCHCH

CHOSOCHCH-S-CHCHCOO-CHCHCHSi(OCH
Examples of the silicon compound represented by the formula (5) include compounds represented by the following chemical formula.

NaOSO 2 CH 2 CH 2 —S—CH 2 CH 2 COO—CH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 3 ) 3

NaOSO 2 CH 2 CH 2 CH 2 —S—CH 2 CH 2 COO—CH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 3 ) 3

LiOSO 2 CH 2 CH 2 —S—CH 2 CH 2 COO—CH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 3 ) 3

LiOSO 2 CH 2 CH 2 —S—CH 2 CH 2 COO—CH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 2 CH 3 ) 3

CH 3 OSO 2 CH 2 CH 2 —S—CH 2 CH 2 COO—CH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 3 ) 3

式(6)で表されるケイ素化合物としては、たとえば、以下の化学式で表される化合物が含まれる。

NaOSO-p-C-NHCONH-CHCHCHSi(OCH

NaOSO-p-C-NHCONH-CHCHCHSi(OCHCH

LiOSO-p-C-NHCONH-CHCHCHSi(OCH

KOSO-p-C-NHCONH-CHCHCHSi(OCH

CHOSO-p-C-NHCONH-CHCHCHSi(OCH

NaOSO-CHCHCH-NHCONH-CHCHCHSi(OCHCH
Examples of the silicon compound represented by the formula (6) include a compound represented by the following chemical formula.

NaOSO 2 -p-C 6 H 4 -NHCONH-CH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 3) 3

NaOSO 2 -p-C 6 H 4 -NHCONH-CH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 2 CH 3) 3

LiOSO 2 -p-C 6 H 4 -NHCONH-CH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 3) 3

KOSO 2 -p-C 6 H 4 -NHCONH-CH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 3) 3

CH 3 OSO 2 -p-C 6 H 4 -NHCONH-CH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 3) 3

NaOSO 2 -CH 2 CH 2 CH 2 -NHCONH-CH 2 CH 2 CH 2 Si (OCH 2 CH 3) 3

本発明のケイ素化合物は公知の製造方法で容易に得ることができる。
一般式(2)で表されるケイ素化合物の製造方法には、(メタ)アクリロイルオキシアルカンスルホン酸(エステル又は塩)と、アルコキシシリルアルカンチオール、アルコキシシリルアルキルアミン、アルコキシシリルアレーンチオール若しくはアルコキシシリルアリールアミンとを反応する反応工程(1)を含むことが好ましい。
The silicon compound of the present invention can be easily obtained by a known production method.
The method for producing the silicon compound represented by the general formula (2) includes (meth) acryloyloxyalkanesulfonic acid (ester or salt), alkoxysilylalkanethiol, alkoxysilylalkylamine, alkoxysilylarenethiol or alkoxysilylaryl. It is preferable to include a reaction step (1) for reacting with an amine.

反応工程(1)には、反応溶媒を用いてもよい。反応溶媒としては、(メタ)アクリロイルオキシアルカンスルホン酸(エステル又は塩)及びアルコキシシリルアルカンチオール等と反応しないものであれば制限がなく、たとえば、エーテル{ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,2−ジメトキシエタン及びジオキサン等}、ケトン{アセトン、メチルエチルケトン及びメチルイソブチルケトン等}、非プロトン性溶媒{N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン及びジメチルスルホキシド(DMSO)等}及び炭化水素{ヘキサン、オクタン、ベンゼン、トルエン及びキシレン等}等が挙げられる。   In the reaction step (1), a reaction solvent may be used. The reaction solvent is not limited as long as it does not react with (meth) acryloyloxyalkanesulfonic acid (ester or salt), alkoxysilylalkanethiol, and the like. For example, ether {diethyl ether, tetrahydrofuran, 1,2-dimethoxyethane And dioxane, etc.}, ketones {acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.}, aprotic solvents {N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, dimethyl sulfoxide (DMSO), etc.} and carbonization Examples include hydrogen {hexane, octane, benzene, toluene, xylene, etc.}.

反応工程(1)において、アルコキシシリルアルカンチオール又はアルコキシシリルアレーンチオールを用いる場合、公知のラジカル開始剤{たとえば、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル}を用いるか又は、紫外線を照射することが好ましい。一方、アルコキシシリルアルキルアミン又はアルコキシシリルアリールアミンを用いる場合、ラジカル開始剤を用いたり、紫外線を照射する必要はない。   When using alkoxysilylalkanethiol or alkoxysilylarenethiol in the reaction step (1), use a known radical initiator {for example, 2,2′-azobisisobutyronitrile} or irradiate with ultraviolet rays. Is preferred. On the other hand, when using alkoxysilylalkylamine or alkoxysilylarylamine, it is not necessary to use a radical initiator or to irradiate ultraviolet rays.

反応工程(1)の反応温度は付加反応が進行すれば制限がなく、たとえば、−10〜200℃(好ましくは0〜150℃、さらに好ましくは10〜150℃、特に好ましくは20〜130℃)程度である。   The reaction temperature in the reaction step (1) is not limited as long as the addition reaction proceeds. For example, -10 to 200 ° C (preferably 0 to 150 ° C, more preferably 10 to 150 ° C, particularly preferably 20 to 130 ° C). Degree.

一般式(3)で表されるケイ素化合物の製造方法には、ビニルベンゼンスルホン酸(エステル又は塩)若しくはビニルスルホン酸(エステル又は塩)と、アルコキシシリルアルカンチオール、アルコキシシリルアルキルアミン、アルコキシシリルアレーンチオール若しくはアルコキシシリルアリールアミンとを反応する反応工程(2)を含むことが好ましい。   The method for producing the silicon compound represented by the general formula (3) includes vinylbenzenesulfonic acid (ester or salt) or vinylsulfonic acid (ester or salt), alkoxysilylalkanethiol, alkoxysilylalkylamine, alkoxysilylarene. It is preferable to include a reaction step (2) of reacting with thiol or alkoxysilylarylamine.

反応工程(2)において、公知のラジカル開始剤{たとえば、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル}を用いるか又は、紫外線を照射することが好ましい。   In the reaction step (2), it is preferable to use a known radical initiator {for example, 2,2'-azobisisobutyronitrile} or irradiate with ultraviolet rays.

反応工程(2)には、反応溶媒を用いてもよい。反応溶媒としては、ビニルベンゼンスルホン酸(エステル又は塩)若しくはビニルスルホン酸(エステル又は塩)及びアルコキシシリルアルカンチオール等と反応しないものであれば制限がなく、たとえば、反応工程(1)の場合と同様の溶媒及びアルコール(エチルアルコール等)等が挙げられる。   In the reaction step (2), a reaction solvent may be used. The reaction solvent is not limited as long as it does not react with vinyl benzene sulfonic acid (ester or salt) or vinyl sulfonic acid (ester or salt) and alkoxysilylalkanethiol. For example, in the case of reaction step (1) The same solvent and alcohol (ethyl alcohol etc.) etc. are mentioned.

反応工程(2)の反応温度は反応が進行すれば制限がなく、たとえば、−10〜150℃(好ましくは0〜150℃、さらに好ましくは10〜150℃、特に好ましくは20〜130℃)程度である。   The reaction temperature in the reaction step (2) is not limited as long as the reaction proceeds, and is, for example, about −10 to 150 ° C. (preferably 0 to 150 ° C., more preferably 10 to 150 ° C., particularly preferably 20 to 130 ° C.). It is.

一般式(4)で表されるケイ素化合物の製造方法には、ヒドロキシアルカンスルホン酸(エステル又は塩)と、イソシアン酸アルコキシシリルアルキル若しくはイソシアン酸アルコキシシリルアリールとを反応する反応工程(3)を含むことが好ましい。   The method for producing a silicon compound represented by the general formula (4) includes a reaction step (3) in which a hydroxyalkanesulfonic acid (ester or salt) is reacted with an alkoxysilylalkyl isocyanate or an alkoxysilylaryl isocyanate. It is preferable.

反応工程(3)には、反応溶媒を用いてもよい。反応溶媒としては、ヒドロキシアルカンスルホン酸(エステル又は塩)及びイソシアン酸アルコキシシリルアルキル等と反応しないものであれば制限がなく、たとえば、反応工程(1)の場合と同様の溶媒等が挙げられる。   In the reaction step (3), a reaction solvent may be used. The reaction solvent is not limited as long as it does not react with hydroxyalkanesulfonic acid (ester or salt), alkoxysilylalkyl isocyanate, and the like, and examples thereof include the same solvents as in the reaction step (1).

反応工程(3)には、公知のウレタン化触媒{たとえば、ジラウリン酸ジ−n−ブチルスズ}等を用いてもよい。   In the reaction step (3), a known urethanization catalyst {for example, di-n-butyltin dilaurate} may be used.

反応工程(3)の反応温度は反応が進行すれば制限がなく、たとえば、−10〜150℃(好ましくは0〜150℃、さらに好ましくは10〜150℃、特に好ましくは20〜130℃)程度である。   The reaction temperature in the reaction step (3) is not limited as long as the reaction proceeds, and is, for example, about −10 to 150 ° C. (preferably 0 to 150 ° C., more preferably 10 to 150 ° C., particularly preferably 20 to 130 ° C.). It is.

一般式(5)で表されるケイ素化合物の製造方法には、メルカプトアルカンスルホン酸(エステル又は塩)と、(メタ)アクリル酸アルコキシシリルアルキルとを反応する反応工程(4)を含むことが好ましい。   The method for producing a silicon compound represented by the general formula (5) preferably includes a reaction step (4) in which mercaptoalkanesulfonic acid (ester or salt) is reacted with alkoxysilylalkyl (meth) acrylate. .

反応工程(4)には、反応溶媒を用いてもよい。反応溶媒としては、メルカプトアルカンスルホン酸(エステル又は塩)及び(メタ)アクリル酸アルコキシシリルアルキル等と反応しないものであれば制限がなく、たとえば、反応工程(1)の場合と同様の溶媒等が挙げられる。   In the reaction step (4), a reaction solvent may be used. The reaction solvent is not limited as long as it does not react with mercaptoalkanesulfonic acid (ester or salt), alkoxysilylalkyl (meth) acrylate, etc. For example, the same solvent as in the reaction step (1), etc. Can be mentioned.

反応工程(4)には、公知のラジカル開始剤{たとえば、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル}を用いるか又は、紫外線を照射することが好ましい。   In the reaction step (4), it is preferable to use a known radical initiator {for example, 2,2'-azobisisobutyronitrile} or irradiate with ultraviolet rays.

反応工程(4)の反応温度は付加反応が進行すれば制限がなく、たとえば、−10〜150℃(好ましくは0〜150℃、さらに好ましくは10〜150℃、特に好ましくは20〜130℃)程度である。   The reaction temperature in the reaction step (4) is not limited as long as the addition reaction proceeds. For example, -10 to 150 ° C (preferably 0 to 150 ° C, more preferably 10 to 150 ° C, particularly preferably 20 to 130 ° C). Degree.

一般式(6)で表されるケイ素化合物の製造方法には、アミノアルカンスルホン酸(エステル又は塩)若しくはアミノアレーンスルホン酸(エステル又は塩)と、イソシアン酸アルコキシシリルアルキル若しくはイソシアン酸アルコキシシリルアリールとを反応する反応工程(5)を含むことが好ましい。   The production method of the silicon compound represented by the general formula (6) includes aminoalkanesulfonic acid (ester or salt) or aminoarenesulfonic acid (ester or salt), alkoxysilylalkyl isocyanate or alkoxysilylaryl isocyanate. The reaction step (5) is preferably included.

反応工程(5)には、反応溶媒を用いてもよい。反応溶媒としては、アミノアルカンスルホン酸(エステル又は塩)、アミノアレーンスルホン酸及びイソシアン酸アルコキシシリルアルキル等と反応しないものであれば制限がなく、たとえば、反応工程(1)の場合と同様の溶媒等が挙げられる。   In the reaction step (5), a reaction solvent may be used. The reaction solvent is not limited as long as it does not react with aminoalkanesulfonic acid (ester or salt), aminoarenesulfonic acid, alkoxysilylalkyl isocyanate, etc. For example, the same solvent as in reaction step (1) Etc.

反応工程(5)には、公知のウレア触媒{たとえば、ジラウリン酸ジ−n−ブチルスズ}を用いてもよい。   In the reaction step (5), a known urea catalyst {for example, di-n-butyltin dilaurate} may be used.

反応工程(5)の反応温度は反応が進行すれば制限がなく、たとえば、−10〜150℃(好ましくは0〜150℃、さらに好ましくは10〜150℃、特に好ましくは20〜130℃)程度である。   The reaction temperature in the reaction step (5) is not limited as long as the reaction proceeds, and is, for example, about −10 to 150 ° C. (preferably 0 to 150 ° C., more preferably 10 to 150 ° C., particularly preferably 20 to 130 ° C.). It is.

本発明のケイ素化合物は、改質剤等に適用でき、たとえば、シランカップリング剤や、コーティング剤{ゾルゲル法による}等として好適である。   The silicon compound of the present invention can be applied to a modifier or the like, and is suitable as, for example, a silane coupling agent or a coating agent {by sol-gel method}.

本発明の改質剤は、上記のケイ素化合物を含有すればよいが、上記のケイ素化合物以外に、アルコキシシラン、アルコキシシランオリゴマー、金属酸化物微粒子及び/又はシリカゾルを含むことが好ましい。   Although the modifier of this invention should just contain said silicon compound, it is preferable that alkoxysilane, an alkoxysilane oligomer, a metal oxide fine particle, and / or a silica sol other than said silicon compound are included.

アルコキシシランとしては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン及びテトラブトキシシラン等が挙げられる。   Examples of the alkoxysilane include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, and tetrabutoxysilane.

アルコキシシランオリゴマーとしては、メチルシリケート51及びエチルシリケート48(コルコート株式会社)等が挙げられる。   Examples of the alkoxysilane oligomer include methyl silicate 51 and ethyl silicate 48 (Colcoat Co., Ltd.).

金属酸化物微粒子としては、アエロジル300及びアエロジルR974(日本アエロジル株式会社、「アエロジル」はデグサ アクチエンゲゼルシャフトの登録商標である。)等が挙げられる。   Examples of the metal oxide fine particles include Aerosil 300 and Aerosil R974 (Nippon Aerosil Co., Ltd., “Aerosil” is a registered trademark of Degussa Aktiengesellschaft).

シリカゾルとしては、コルコート株式会社のアルコール性シリカゾル{コルコートP、コルコートN−103X及びコルコートHSA−6等;「コルコート」はライオン株式会社及びコルコート株式会社の登録商標である。}が挙げられる。   As the silica sol, alcoholic silica sol of Colcoat Co., Ltd. {Colcoat P, Colcoat N-103X, Colcoat HSA-6, etc .; “Colcoat” is a registered trademark of Lion Corporation and Colcoat Corporation. }.

アルコキシシランを含む場合、アルコキシシランの含有量(重量%)は、上記のケイ素化合物の重量に基づいて、10〜90が好ましく、さらに好ましくは15〜75、特に好ましくは20〜60である。   When alkoxysilane is included, the content (% by weight) of alkoxysilane is preferably 10 to 90, more preferably 15 to 75, and particularly preferably 20 to 60, based on the weight of the silicon compound.

アルコキシシランオリゴマーを含む場合、アルコキシシランオリゴマーの含有量は、二酸化ケイ素の重量%として、上記のケイ素化合物の重量に基づいて、10〜90が好ましく、さらに好ましくは15〜75、特に好ましくは20〜60である。   When the alkoxysilane oligomer is included, the content of the alkoxysilane oligomer is preferably 10 to 90, more preferably 15 to 75, and particularly preferably 20 to 20% by weight based on the weight of the silicon compound as the weight percent of silicon dioxide. 60.

金属酸化物微粒子を含む場合、金属酸化物微粒子の含有量は、ケイ素化合物の重量に基づいて、10〜90が好ましく、さらに好ましくは15〜75、特に好ましくは20〜60である。   When the metal oxide fine particles are included, the content of the metal oxide fine particles is preferably 10 to 90, more preferably 15 to 75, and particularly preferably 20 to 60 based on the weight of the silicon compound.

シリカゾルを含む場合、シリカゾルの含有量は、二酸化ケイ素の重量%として、上記のケイ素化合物の重量に基づいて、10〜90が好ましく、さらに好ましくは15〜75、特に好ましくは20〜60である。   When the silica sol is included, the content of the silica sol is preferably 10 to 90, more preferably 15 to 75, and particularly preferably 20 to 60 based on the weight of the silicon compound as the weight% of silicon dioxide.

さらに、本発明の改質剤には、作業性(取扱性及び塗装性等)を向上させるために希釈溶媒を含有させてもよい。希釈溶媒としては、本発明のケイ素化合物、アルコキシシラン、アルコキシシランオリゴマー、金属酸化物微粒子及びシリカゾルと反応せず、これらを溶解するものであれば制限がなく、たとえば、エーテル{テトラヒドロフラン及びジオキサン等}、アルコール{メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール及びn−ブチルアルコール等}、ケトン{アセトン、メチルエチルケトン及びメチルイソブチルケトン等}及び非プロトン性溶媒{N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン及びジメチルスルホキシド等}等が挙げられる。   Furthermore, the modifying agent of the present invention may contain a diluting solvent in order to improve workability (handleability, paintability, etc.). The diluting solvent is not limited as long as it does not react with the silicon compound, alkoxysilane, alkoxysilane oligomer, metal oxide fine particles and silica sol of the present invention and dissolves them. Alcohol {methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol and n-butyl alcohol etc.}, ketone {acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone etc.} and aprotic solvent {N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, dimethylsulfoxide and the like} and the like.

希釈溶媒を含有する場合、本発明の改質剤の作業性が向上すれば希釈溶媒の含有量に制限はなく、希釈溶媒の含有量は、たとえば、本発明のケイ素化合物、アルコキシシラン、アルコキシシランオリゴマー、金属酸化物微粒子及びシリカゾルの含有量が、本発明のケイ素化合物、アルコキシシラン、アルコキシシランオリゴマー、金属酸化物微粒子、シリカゾル及び希釈溶媒の合計重量に基づいて、0.05〜10重量%(好ましくは0.1〜5重量%、特に好ましくは0.2〜2重量%)となる量である。   In the case of containing a diluting solvent, the workability of the modifier of the present invention is improved, so that the content of the diluting solvent is not limited, and the content of the diluting solvent is, for example, the silicon compound, alkoxysilane, alkoxysilane of the present invention The content of the oligomer, metal oxide fine particles and silica sol is 0.05 to 10% by weight based on the total weight of the silicon compound, alkoxysilane, alkoxysilane oligomer, metal oxide fine particles, silica sol and diluting solvent of the present invention ( The amount is preferably 0.1 to 5% by weight, particularly preferably 0.2 to 2% by weight.

本発明の改質剤は、本発明のケイ素化合物をそのまま含有させてもよいが、成膜性等の観点から、ケイ素化合物を加水分解することが好ましい。
加水分解する場合、加水分解を促進するために、触媒を添加することが好ましい。
触媒としては、酸{無機酸(塩酸、硫酸及び硝酸等)及び有機酸(ギ酸、酢酸及び酪酸等)等}及び塩基{無機塩基(アンモニア、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウム等)及び有機塩基(トリエチルアミン、ジエチルアミン、モノエチルアミン及び3−アミノプロピルトリメトキシシラン等)}等が挙げられる。
The modifier of the present invention may contain the silicon compound of the present invention as it is, but it is preferable to hydrolyze the silicon compound from the viewpoint of film-forming properties.
When hydrolyzing, it is preferable to add a catalyst in order to promote hydrolysis.
Catalysts include acids {inorganic acids (such as hydrochloric acid, sulfuric acid and nitric acid) and organic acids (such as formic acid, acetic acid and butyric acid)} and bases {inorganic bases (such as ammonia, sodium hydroxide and potassium hydroxide) and organic bases ( Triethylamine, diethylamine, monoethylamine, 3-aminopropyltrimethoxysilane and the like)} and the like.

加水分解する場合、水の添加量(モル倍率)としては、本発明のケイ素化合物のモル数に基づいて、1〜1000が好ましく、さらに好ましくは5〜500、特に好ましくは10〜300である。   When hydrolyzing, the amount of water added (molar ratio) is preferably 1 to 1000, more preferably 5 to 500, and particularly preferably 10 to 300, based on the number of moles of the silicon compound of the present invention.

本発明の改質剤に、本発明のケイ素化合物以外に、アルコキシシラン、アルコキシシランオリゴマー、金属酸化物微粒子、シリカゾル及び/又は希釈溶媒を含む場合、本発明の改質剤は、上記のケイ素化合物と、アルコキシシラン、アルコキシシランオリゴマー、金属酸化物微粒子、シリカゾル及び/又は溶媒とを均一混合することにより得られる。
なお、上記のケイ素化合物を加水分解する場合、アルコキシシラン、アルコキシシランオリゴマー、金属酸化物微粒子、シリカゾル及び/又は溶媒と均一混合する前に加水分解してもよいし、均一混合後に加水分解してもよい。
When the modifier of the present invention contains, in addition to the silicon compound of the present invention, alkoxysilane, alkoxysilane oligomer, metal oxide fine particles, silica sol and / or diluent solvent, the modifier of the present invention contains the above silicon compound. And alkoxysilane, alkoxysilane oligomer, metal oxide fine particles, silica sol and / or solvent.
When the above silicon compound is hydrolyzed, it may be hydrolyzed before being uniformly mixed with alkoxysilane, alkoxysilane oligomer, metal oxide fine particles, silica sol and / or solvent, or hydrolyzed after uniform mixing. Also good.

以下特記しない限り、部は重量部を意味する。
<実施例1>
イソシアン酸3−(トリエトキシシリル)プロピル(チッソ株式会社)6.86部(27.8モル部)、3−ヒドロキシプロパンスルホン酸ナトリウム(アルドリッチ社、テクニカルグレード)4.5部(27.8モル部)及びジラウリル酸ジ−n−ブチルスズ0.2部を、N,N−ジメチルホルムアミド(以下、DMFと略する。)100部溶解した後、アルゴン雰囲気下、80℃で17時間反応させて、本発明のケイ素化合物(1){3−(N−(3−(トリエトキシシリル)プロピル)カルバモイルオキシ)プロパンスルホン酸ナトリウム;NaOSO-CHCHCH-OCONH-CHCHCH-Si(OCHCH}を含むDMF溶液を得た。
Unless otherwise specified, parts mean parts by weight.
<Example 1>
3- (Triethoxysilyl) propyl isocyanate (Chisso Corporation) 6.86 parts (27.8 moles), sodium 3-hydroxypropanesulfonate (Aldrich, technical grade) 4.5 parts (27.8 moles) Part) and 0.2 part of di-n-butyltin dilaurate were dissolved in 100 parts of N, N-dimethylformamide (hereinafter abbreviated as DMF) and then reacted at 80 ° C. for 17 hours under an argon atmosphere. Silicon compound of the present invention (1) {3- (N- (3- (triethoxysilyl) propyl) carbamoyloxy) propane sulfonate sodium; NaOSO 2 —CH 2 CH 2 CH 2 —OCONH—CH 2 CH 2 CH 2 A DMF solution containing —Si (OCH 2 CH 3 ) 3 } was obtained.

なお、このDMF溶液の一部を濃縮して、H−NMR分析により化学構造を確認した{JEOL(日本電子)、JNM−GSX270 FT−NMR SYSTEM、CDCl、以下同じ。;4.10(m、2H、-C OCONH-)、3.82(q、6H、-OC CH)、3.0−3.2(m、4H、NaOSO -、-OCONHC -)、2.02(m、2H、NaOSOCH -)、1.55(m、2H、-C CHSi≡)、1.22(t、9H、-CH )、0.63(m、2H、-C Si≡)}。 A part of this DMF solution was concentrated and the chemical structure was confirmed by 1 H-NMR analysis {JEOL (JEOL), JNM-GSX270 FT-NMR SYSTEM, CDCl 3 , and so on. ; 4.10 (m, 2H, -C H 2 OCONH -), 3.82 (q, 6H, -OC H 2 CH 3), 3.0-3.2 (m, 4H, NaOSO 2 C H 2 -, - OCONHC H 2 -) , 2.02 (m, 2H, NaOSO 2 CH 2 C H 2 -), 1.55 (m, 2H, -C H 2 CH 2 Si≡), 1.22 (t , 9H, -CH 2 C H 3 ), 0.63 (m, 2H, -C H 2 Si≡)}.

<実施例2>
イソシアン酸3−(トリエトキシシリル)プロピル(チッソ株式会社)10.0部(40.5モル部)、2−ヒドロキシエタンスルホン酸ナトリウム(東京化成工業株式会社、東京化成1級)6.0部(40.5モル部)及びジラウリル酸ジ−n−ブチルスズ0.2部を、乾燥ジメチルスルホキシド(以下、DMSOと略する。)114部に溶解した後、アルゴン雰囲気下、80℃で17時間反応させて、本発明のケイ素化合物(2){2−(N−(3−(トリエトキシシリル)プロピル)カルバモイルオキシ)エタンスルホン酸ナトリウム;NaOSO-CHCH-OCONH-CHCHCH-Si(OCHCH}を含むDMF溶液を得た。
<Example 2>
10.0 parts (40.5 mol parts) of 3- (triethoxysilyl) propyl isocyanate (Chisso Corporation), sodium 2-hydroxyethanesulfonate (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., Tokyo Chemical Industry Grade 1) 6.0 parts (40.5 mol parts) and 0.2 parts of dilauric acid di-n-butyltin were dissolved in 114 parts of dry dimethyl sulfoxide (hereinafter abbreviated as DMSO), followed by reaction at 80 ° C. for 17 hours in an argon atmosphere. The silicon compound of the present invention (2) {2- (N- (3- (triethoxysilyl) propyl) carbamoyloxy) ethane sulfonate sodium; NaOSO 2 —CH 2 CH 2 —OCONH—CH 2 CH 2 CH A DMF solution containing 2- Si (OCH 2 CH 3 ) 3 } was obtained.

なお、このDMF溶液の一部を濃縮して、H−NMR分析により化学構造を確認した{4.41(m、2H、-C OCONH-)、3.82(q、6H、-OC CH)、3.0−3.2(m、4H、NaOSO -、-OCONHC -)、1.58(m、2H、-C CHSi≡)、1.22(t、9H、-CH )、0.63(m、2H、-C Si≡)}。 Incidentally, concentrated part of the DMF solution, 1 H-NMR confirmed the chemical structure by analysis {4.41 (m, 2H, -C H 2 OCONH -), 3.82 (q, 6H, - OC H 2 CH 3), 3.0-3.2 (m, 4H, NaOSO 2 C H 2 -, - OCONHC H 2 -), 1.58 (m, 2H, -C H 2 CH 2 Si≡) , 1.22 (t, 9H, -CH 2 C H 3), 0.63 (m, 2H, -C H 2 Si≡)}.

<実施例3>
3−(アクリロイルオキシ)プロパンスルホン酸カリウム(アルドリッチ社)10部(43.1モル部)、3−(トリメトキシシリル)プロパン−1−チオール(チッソ株式会社)4.73部(24.1モル部)及び2,2’−アゾビスイソブチロニトリル353×10−3部(2.15モル部)を、DMSO166.5部に溶解した後、アルゴン雰囲気下、約25℃で17時間反応させて、本発明のケイ素化合物(3){3−(3−(3−(トリメトキシシリル)プロピルチオ)プロピオニルオキシ)プロパンスルホン酸カリウム;KOSO-CHCHCH-OCO-CHCH-S-CHCHCH-Si(OCH}を含むDMSO溶液を得た。
<Example 3>
3- (acryloyloxy) propane sulfonate potassium (Aldrich) 10 parts (43.1 mole parts), 3- (trimethoxysilyl) propane-1-thiol (Chisso Corporation) 4.73 parts (24.1 moles) Part) and 2,2′-azobisisobutyronitrile 353 × 10 −3 parts (2.15 mole parts) were dissolved in 166.5 parts DMSO and reacted at about 25 ° C. for 17 hours under an argon atmosphere. The silicon compound of the present invention (3) {3- (3- (3- (3- (trimethoxysilyl) propylthio) propionyloxy) propanesulfonate potassium; KOSO 2 —CH 2 CH 2 CH 2 —OCO—CH 2 CH 2 A DMSO solution containing —S—CH 2 CH 2 CH 2 —Si (OCH 3 ) 3 } was obtained.

なお、このDMSO溶液の一部を減圧濃縮して、H−NMR分析により化学構造を確認した{4.22(m、2H、-C OCO-)、3.57(s、9H、-OC )、2.88(m、2H、KOSO -)、2.5−2.8(m、6H、-OCOC -S-C -)、2.06(m、2H、KOSOCH -)、1.70(m、2H、-C CHSi≡)、0.75(m、2H、-C Si≡)}。 A part of this DMSO solution was concentrated under reduced pressure, and the chemical structure was confirmed by 1 H-NMR analysis {4.22 (m, 2H, -C H 2 OCO-), 3.57 (s, 9H, -OC H 3), 2.88 (m , 2H, KOSO 2 C H 2 -), 2.5-2.8 (m, 6H, -OCOC H 2 C H 2 -S-C H 2 -), 2.06 (m, 2H, KOSO 2 CH 2 C H 2 -), 1.70 (m, 2H, -C H 2 CH 2 Si≡), 0.75 (m, 2H, -C H 2 Si≡ )}.

<実施例4>
4−スチレンスルホン酸ナトリウム(東京化成工業株式会社)10部(48.5モル部)及び3−(トリメトキシシリル)プロパン−1−チオール(チッソ株式会社)9.5部(48.5モル部)を、DMF175.5部に溶解した後、アルゴン雰囲気下、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル398×10−3部(2.42モル部)を加え、80〜90℃で17時間反応させて、本発明のケイ素化合物(4){4−(2−(3−(トリメトキシシリル)プロピルチオ)エチル)ベンゼンスルホン酸ナトリウム;NaOSO-p-CCHCH-S-CHCHCH-Si(OCH}を含むDMF溶液を得た。
<Example 4>
Sodium 4-styrenesulfonate (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) 10 parts (48.5 mol parts) and 3- (trimethoxysilyl) propane-1-thiol (Chisso Corporation) 9.5 parts (48.5 mol parts) ) Was dissolved in 175.5 parts of DMF, and 2,2′-azobisisobutyronitrile 398 × 10 −3 parts (2.42 mol parts) was added under an argon atmosphere, and the mixture was stirred at 80 to 90 ° C. for 17 hours. The silicon compound of the present invention (4) {4- (2- (3- (trimethoxysilyl) propylthio) ethyl) benzenesulfonate sodium; NaOSO 2 -p-C 6 H 4 CH 2 CH 2 -S A DMF solution containing —CH 2 CH 2 CH 2 —Si (OCH 3 ) 3 } was obtained.

なお、このDMF溶液の一部を減圧濃縮して、H−NMR分析により化学構造を確認した{7.53(m、2H、NaOSO-o-C -)、7.16(m、2H、NaOSO-m-C -)、3.48(s、9H、-OC )、2.78(m、2H、-C -)、2.70(m、2H、-CCH -S-)、2.50(m、2H、-S-C CH-)、1.57(m、2H、-C CHSi≡)、0.70(m、2H、-C Si≡)}。 Incidentally, a part of the DMF solution was concentrated under reduced pressure, 1 H-NMR confirmed the chemical structure by analysis {7.53 (m, 2H, NaOSO 2 -o-C 6 H 4 -), 7.16 ( m, 2H, NaOSO 2 -m- C 6 H 4 -), 3.48 (s, 9H, -OC H 3), 2.78 (m, 2H, -C 6 H 4 C H 2 -), 2 .70 (m, 2H, -C 6 H 4 CH 2 C H 2 -S -), 2.50 (m, 2H, -S-C H 2 CH 2 -), 1.57 (m, 2H, - C H 2 CH 2 Si≡), 0.70 (m, 2H, —C H 2 Si≡)}.

<実施例5>
減圧乾燥した4−スチレンスルホン酸リチウム(東ソー株式会社)12.12部(63.8モル部)及び3−(トリメトキシシリル)プロパン−1−チオール(チッソ株式会社)12.5部(63.8モル部)を、乾燥エタノール175部に溶解した後、アルゴン雰囲気下、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル520×10−3部(3.17モル部)を加え、還流しながら17時間反応させて、本発明のケイ素化合物(5){4−(2−(3−(トリメトキシシリル)プロピルチオ)エチル)ベンゼンスルホン酸リチウム;LiOSO-p-CCHCH-S-CHCHCH-Si(OCH}を含むエタノール溶液を得た。
<Example 5>
Lithium 4-styrenesulfonate (Tosoh Corp.) 12.12 parts (63.8 mol parts) and 3- (trimethoxysilyl) propane-1-thiol (Chisso Corp.) 12.5 parts (63. 8 mol parts) was dissolved in 175 parts of dry ethanol, and 2,2′-azobisisobutyronitrile 520 × 10 −3 parts (3.17 mol parts) was added under an argon atmosphere, and the mixture was refluxed. by time reaction, a silicon compound of the present invention (5) {4- (2- (3- (trimethoxysilyl) propylthio) ethyl) lithium benzenesulfonic acid; LiOSO 2 -p-C 6 H 4 CH 2 CH 2 - An ethanol solution containing S—CH 2 CH 2 CH 2 —Si (OCH 3 ) 3 } was obtained.

なお、このエタノール溶液の一部を減圧濃縮して、H−NMR分析により化学構造を確認した{7.76(m、2H、LiOSO-o-C -)、7.30(m、2H、LiOSO-m-C -)、3.53(s、9H、-OC )、2.89(m、2H、-C -)、2.75(m、2H、-CCH -S-)、2.52(m、2H、-S-C CH-)、1.68(m、2H、-CHCHSi≡)、0.75(m、2H、-CHSi≡)}。 A part of this ethanol solution was concentrated under reduced pressure, 1 H-NMR confirmed the chemical structure by analysis {7.76 (m, 2H, LiOSO 2 -o-C 6 H 4 -), 7.30 ( m, 2H, LiOSO 2 -m- C 6 H 4 -), 3.53 (s, 9H, -OC H 3), 2.89 (m, 2H, -C 6 H 4 C H 2 -), 2 .75 (m, 2H, -C 6 H 4 CH 2 C H 2 -S -), 2.52 (m, 2H, -S-C H 2 CH 2 -), 1.68 (m, 2H, - CH 2 CH 2 Si≡), 0.75 (m, 2H, —CH 2 Si≡)}.

<実施例6>
減圧乾燥した2−メルカプトエタンスルホン酸アトリウム(東京化成工業株式会社)5部(30.5モル部)及びビニルトリエトキシシラン(チッソ株式会社)5.8部(30.5モル部)を、乾燥DMSO100部に溶解した後、アルゴン雰囲気下、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル250×10−3部(1.52モル部)を加え、還流しながら17時間反応させて、本発明のケイ素化合物(6){2−(3−(トリエトキシシリル)エチルチオ)エタンスルホン酸ナトリウム;NaOSO-CHCH-S-CHCH-Si(OCHCH}を含むDMSO溶液を得た。
<Example 6>
2 parts (30.5 mol parts) of 2-mercaptoethanesulfonic acid atrium (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) and 5.8 parts (30.5 mol parts) of vinyltriethoxysilane (Chisso Corporation) dried under reduced pressure were dried. After being dissolved in 100 parts of DMSO, 2,2′-azobisisobutyronitrile 250 × 10 −3 parts (1.52 mol parts) was added under an argon atmosphere and reacted for 17 hours while refluxing. DMSO containing silicon compound (6) {2- (3- (triethoxysilyl) ethylthio) ethanesulfonic acid sodium; NaOSO 2 —CH 2 CH 2 —S—CH 2 CH 2 —Si (OCH 2 CH 3 ) 3 } A solution was obtained.

なお、このDMSO溶液の一部を減圧濃縮して、H−NMR分析により化学構造を確認した。 A part of this DMSO solution was concentrated under reduced pressure, and the chemical structure was confirmed by 1 H-NMR analysis.

<実施例7>
イソシアン酸3−(トリエトキシシリル)プロピル(チッソ株式会社)9.2部(37.2モル部)、2−ヒドロキシメタンスルホン酸ナトリウム(関東化学株式会社)5部(37.2モル部)及びジラウリル酸ジ−n−ブチルスズ0.2部を、乾燥DMF128部に溶解した後、アルゴン雰囲気下、80℃で17時間反応させて、本発明のケイ素化合物(7){N−(3−(トリエトキシシリル)プロピル)カルバモイルオキシメタンスルホン酸ナトリウム;NaOSO-CH-OCONH-CHCHCH-Si(OCHCH}を含むDMF溶液を得た。
<Example 7>
9.2 parts (37.2 mol parts) of 3- (triethoxysilyl) propyl isocyanate (Chisso Corporation), 5 parts (37.2 mol parts) of sodium 2-hydroxymethanesulfonate (Kanto Chemical Co., Ltd.) and After dissolving 0.2 part of dilauric acid di-n-butyltin in 128 parts of dry DMF, the reaction was carried out at 80 ° C. for 17 hours under an argon atmosphere to obtain the silicon compound (7) {N- (3- (tri A DMF solution containing sodium ethoxysilyl) propyl) carbamoyloxymethanesulfonate; NaOSO 2 —CH 2 —OCONH—CH 2 CH 2 CH 2 —Si (OCH 2 CH 3 ) 3 } was obtained.

なお、このDMF溶液の一部を濃縮して、H−NMR分析により化学構造を確認した。 A part of this DMF solution was concentrated and the chemical structure was confirmed by 1 H-NMR analysis.

<実施例8>
イソシアン酸3−(トリエトキシシリル)プロピル(チッソ株式会社)8.02部(32.5モル部)、4−アミノベンゼンスルホン酸ナトリウム(東京化成株式会社)7.5部(32.5モル部)及びジラウリル酸ジ−n−ブチルスズ0.2部を、乾燥DMF140部に溶解した後、アルゴン雰囲気下、80℃で17時間反応させて、本発明のケイ素化合物(8){4−(N−(3−(トリエトキシシリル)プロピル)カルバモイルアミノ)ベンゼンスルホン酸ナトリウム;NaOSO-C-NHCONH-CHCHCH-Si(OCHCH}を含むDMF溶液を得た。
<Example 8>
3- (Triethoxysilyl) propyl isocyanate (Chisso Corporation) 8.02 parts (32.5 mole parts), sodium 4-aminobenzenesulfonate (Tokyo Chemical Co., Ltd.) 7.5 parts (32.5 mole parts) ) And 0.2 parts of di-n-butyltin dilaurate are dissolved in 140 parts of dry DMF, and then reacted at 80 ° C. for 17 hours under an argon atmosphere to obtain the silicon compound (8) {4- (N— D3-solution containing (3- (triethoxysilyl) propyl) carbamoylamino) benzene sulfonate; NaOSO 2 —C 6 H 4 —NHCONH—CH 2 CH 2 CH 2 —Si (OCH 2 CH 3 ) 3 } It was.

なお、このDMF溶液の一部を濃縮して、H−NMR分析により化学構造を確認した。 A part of this DMF solution was concentrated and the chemical structure was confirmed by 1 H-NMR analysis.

<実施例9>
減圧乾燥した2−メルカプトエチレンスルホン酸ナトリウム(アルドリッチ社)5.5部(33.5モル部)、3−(トリメトキシシリル)プロピルアクリレート(信越化学工業株式会社)7.85部(33.5モル部)及び2,2’−アゾビスイソブチロニトリル353×10−3部(2.15モル部)を、DMF120部に溶解した後、アルゴン雰囲気下、約25℃で17時間反応させて、本発明のケイ素化合物(9){2−(2−(3−(トリメトキシシリル)プロピルオキシカルボニル)エチルチオ)エタンスルホン酸ナトリウム;NaOSO-CHCH-S-CHCH-CO-CHCHCH-Si(OCH}を含むDMF溶液を得た。
<Example 9>
Dehydrated sodium 2-mercaptoethylenesulfonate (Aldrich) 5.5 parts (33.5 moles), 3- (trimethoxysilyl) propyl acrylate (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 7.85 parts (33.5) Mol part) and 2,2′-azobisisobutyronitrile 353 × 10 −3 part (2.15 mol part) were dissolved in 120 parts of DMF and then reacted at about 25 ° C. for 17 hours under an argon atmosphere. , Silicon compound of the present invention (9) {2- (2- (3- (trimethoxysilyl) propyloxycarbonyl) ethylthio) ethanesulfonic acid sodium; NaOSO 2 —CH 2 CH 2 —S—CH 2 CH 2 —CO 2 -CH 2 CH 2 CH 2 -Si (OCH 3) to give a DMF solution containing 3}.

なお、このDMF溶液の一部を減圧濃縮して、H−NMR分析により化学構造を確認した。 A part of this DMF solution was concentrated under reduced pressure, and the chemical structure was confirmed by 1 H-NMR analysis.

<比較例1>−特許文献1の合成例1−
メトキシポリエチレングリコールアリルエーテル(SDD−01203、日本乳化剤株式会社、数平均分子量400)400部及び白金触媒{PT−VTSC−3.0X、ユミコアプレシャスメタルズ社}0.2部を100℃で均一混合し、これに、100℃でトリエトキシシラン{SIT8185、アズマックス株式会社}181部を2時間かけて滴下した後、100℃で7時間反応させた。引き続き、過剰分のトリエトキシシランを減圧除去して、比較用のケイ素化合物{メトキシポリエチレングリコール変性トリエトキシシラン}を得た。
Comparative Example 1 Synthesis Example 1 of Patent Document 1
Uniform mixing of 100 parts of methoxy polyethylene glycol allyl ether (SDD-01203, Nippon Emulsifier Co., Ltd., number average molecular weight 400) and platinum catalyst {PT-VTSC-3.0X, Umicore Precious Metals} at 100 ° C Then, 181 parts of triethoxysilane {SIT8185, Azmax Co., Ltd.} was added dropwise at 100 ° C. over 2 hours, and then reacted at 100 ° C. for 7 hours. Subsequently, excess triethoxysilane was removed under reduced pressure to obtain a comparative silicon compound {methoxypolyethyleneglycol-modified triethoxysilane}.

なお、このケイ素化合物について、H−NMR分析により化学構造を確認した{3.82(q、6H、-OC CH)、3.24(s、3H、C OCHCHO-)、3.5(m、-OC O-)、3.27(q、2H、-CHOC CHCH-)、1.5(m、2H、-C CHSi≡)、1.22(t、9H、-OCH )、0.61(m、2H、-C Si≡)}。 Note that the silicon compound was confirmed the chemical structure by 1 H-NMR analysis {3.82 (q, 6H, -OC H 2 CH 3), 3.24 (s, 3H, C H 3 OCH 2 CH 2 O -), 3.5 (m, -OC H 2 C H 2 O -), 3.27 (q, 2H, -CH 2 OC H 2 CH 2 CH 2 -), 1.5 (m, 2H, -C H 2 CH 2 Si≡), 1.22 (t, 9H, -OCH 2 C H 3), 0.61 (m, 2H, -C H 2 Si≡)}.

実施例及び比較例で得たケイ素化合物を用いて、以下のようにしてスライドガラスの表面を改質し、接触角を測定した。
評価試料(本発明のケイ素化合物を含む溶液15部;又は比較用のケイ素化合物1.5部とMEK13.5部との混合物)、エタノール30部、水3部及び酢酸0.3部を均一混合した後、約25℃で2日間攪拌して、処理液(改質剤)を調製した。
スライドガラス{76mm、26mm、1.2mm;水酸化ナトリウムの2−プロパノール飽和溶液に17時間浸漬した後、水洗し、乾燥(60℃、2時間)したもの}を処理液(改質剤)に浸漬し、スライドガラスを取り出した後、液切りをし、130℃10分間か熱処理して、表面改質スライドガラスを得た。
Using the silicon compounds obtained in Examples and Comparative Examples, the surface of the slide glass was modified as follows, and the contact angle was measured.
Sample for evaluation (15 parts of a solution containing the silicon compound of the present invention; or a mixture of 1.5 parts of a comparative silicon compound and 13.5 parts of MEK), 30 parts of ethanol, 3 parts of water and 0.3 part of acetic acid are uniformly mixed. Then, the mixture was stirred at about 25 ° C. for 2 days to prepare a treatment liquid (modifier).
Slide glass {76 mm, 26 mm, 1.2 mm; immersed in 2-propanol saturated solution of sodium hydroxide for 17 hours, then washed with water and dried (60 ° C., 2 hours)} as treatment liquid (modifier) After dipping and taking out the slide glass, the liquid was drained and heat-treated at 130 ° C. for 10 minutes to obtain a surface-modified slide glass.

接触角測定装置{協和界面化学株式会社、DROP MASTER 500、液適量2μL、測定間隔1000ms、測定回数30回}で、表面改質スライドガラスの表面の任意の5箇所について、接触角(度)を測定し、平均値を算出した。これらの結果を表1に示した。
なお、表面改質していないスライドガラスの表面について、同様に接触角(度)を測定し、これらの平均値をブランクとして、表1に示した。
Contact angle measuring device {Kyowa Interface Chemical Co., Ltd., DROP MASTER 500, liquid suitable amount 2μL, measuring interval 1000ms, number of measurements 30 times}, contact angles (degrees) for any five points on the surface of the surface-modified glass slide. The average value was calculated. These results are shown in Table 1.
In addition, about the surface of the glass slide which is not surface-modified, the contact angle (degree) was measured similarly, and these average values were shown in Table 1 as a blank.

Figure 2009203185
Figure 2009203185


本発明のケイ素化合物は、比較例のケイ素化合物に比べて、高い親水性を付与することができた。   The silicon compound of the present invention was able to impart higher hydrophilicity than the silicon compound of the comparative example.

<実施例10>
実施例1で得たケイ素化合物(1)を含むDMF溶液15部、エタノール30部、テトラエトキシシラン0.5部、水3部及び酢酸0.3部を均一混合した後、約25℃で2日間攪拌して、本発明の改質剤(1)を調製した。
<Example 10>
After uniformly mixing 15 parts of a DMF solution containing the silicon compound (1) obtained in Example 1, 30 parts of ethanol, 0.5 part of tetraethoxysilane, 3 parts of water and 0.3 part of acetic acid, 2 parts at about 25 ° C. The modifier (1) of the present invention was prepared by stirring for a day.

<実施例11>
実施例2で得たケイ素化合物(2)を含むDMF溶液15部、エタノール30部、テトラエトキシシラン0.5部、水3部及び酢酸0.3部を均一混合した後、約25℃で2日間攪拌して、本発明の改質剤(2)を調製した。
<Example 11>
After uniformly mixing 15 parts of a DMF solution containing the silicon compound (2) obtained in Example 2, 30 parts of ethanol, 0.5 parts of tetraethoxysilane, 3 parts of water and 0.3 parts of acetic acid, 2 parts at about 25 ° C. The modifier (2) of the present invention was prepared by stirring for a day.

<実施例12>
実施例11で得た改質剤(2)10部及びエタノール30部を均一混合した後、約25℃で2日間攪拌して、本発明の改質剤(3)を調製した。
<Example 12>
After uniformly mixing 10 parts of the modifier (2) obtained in Example 11 and 30 parts of ethanol, the mixture was stirred at about 25 ° C. for 2 days to prepare the modifier (3) of the present invention.

<実施例13>
実施例2で得たケイ素化合物(2)を含むDMF溶液10部及びシリカゾル(コルコートN−103X;コルコート株式会社)20部を均一混合した後、約25℃で2日間攪拌して、本発明の改質剤(4)を調製した。
<Example 13>
After 10 parts of the DMF solution containing the silicon compound (2) obtained in Example 2 and 20 parts of silica sol (Colcoat N-103X; Colcoat Co., Ltd.) were uniformly mixed, the mixture was stirred at about 25 ° C. for 2 days. A modifier (4) was prepared.

<実施例14>
実施例2で得たケイ素化合物(2)を含むDMF溶液6部及びシリカゾル(コルコートHSA−6;コルコート株式会社)30部を均一混合した後、約25℃で2日間攪拌して、本発明の改質剤(5)を調製した。
<Example 14>
After uniformly mixing 6 parts of the DMF solution containing the silicon compound (2) obtained in Example 2 and 30 parts of silica sol (Colcoat HSA-6; Colcoat Co., Ltd.), the mixture was stirred at about 25 ° C. for 2 days, A modifier (5) was prepared.

<実施例15>
実施例2で得たケイ素化合物(2)を含むDMF溶液10部及びシリカゾル(コルコートHSA−6;コルコート株式会社)20部を均一混合した後、約25℃で2日間攪拌して、本発明の改質剤(6)を調製した。
<Example 15>
After 10 parts of the DMF solution containing the silicon compound (2) obtained in Example 2 and 20 parts of silica sol (Colcoat HSA-6; Colcoat Co., Ltd.) were uniformly mixed, the mixture was stirred at about 25 ° C. for 2 days. A modifier (6) was prepared.

<実施例16>
実施例3で得たケイ素化合物(3)を含むDMF溶液15部及びシリカゾル(コルコートHSA−6;コルコート株式会社)15部を均一混合した後、約25℃で2日間攪拌して、本発明の改質剤(7)を調製した。
<Example 16>
After 15 parts of the DMF solution containing the silicon compound (3) obtained in Example 3 and 15 parts of silica sol (Colcoat HSA-6; Colcoat Co., Ltd.) were uniformly mixed, the mixture was stirred at about 25 ° C. for 2 days, A modifier (7) was prepared.

<実施例17>
実施例3で得たケイ素化合物(3)を含むDMSO溶液15部、エタノール30部、テトラエトキシシラン0.5部、水3部及び酢酸0.3部を均一混合した後、約25℃で2日間攪拌して、本発明の改質剤(8)を調製した。
<Example 17>
After uniformly mixing 15 parts of a DMSO solution containing the silicon compound (3) obtained in Example 3, 30 parts of ethanol, 0.5 part of tetraethoxysilane, 3 parts of water and 0.3 part of acetic acid, 2 parts at about 25 ° C. The modifier (8) of the present invention was prepared by stirring for a day.

<実施例18>
実施例4で得たケイ素化合物(4)を含むDMF溶液15部、エタノール30部、テトラエトキシシラン0.5部、水3部及び酢酸0.3部を均一混合した後、約25℃で2日間攪拌して、本発明の改質剤(9)を調製した。
<Example 18>
After uniformly mixing 15 parts of a DMF solution containing the silicon compound (4) obtained in Example 4, 30 parts of ethanol, 0.5 part of tetraethoxysilane, 3 parts of water and 0.3 part of acetic acid, 2 parts at about 25 ° C. Stirring for a day, the modifier (9) of the present invention was prepared.

<実施例19>
実施例4で得たケイ素化合物(4)を含むDMSO溶液6部及びシリカゾル(コルコートHSA−6;コルコート株式会社)30部を均一混合した後、約25℃で2日間攪拌して、本発明の改質剤(10)を調製した。
<Example 19>
After uniformly mixing 6 parts of a DMSO solution containing the silicon compound (4) obtained in Example 4 and 30 parts of silica sol (Colcoat HSA-6; Colcoat Co., Ltd.), the mixture was stirred at about 25 ° C. for 2 days. A modifier (10) was prepared.

<実施例20>
実施例5で得たケイ素化合物(5)を含むエタノール溶液15部、エタノール30部、テトラエトキシシラン0.5部、水3部及び酢酸0.3部を均一混合した後、約25℃で2日間攪拌して、本発明の改質剤(11)を調製した。
<Example 20>
After uniformly mixing 15 parts of an ethanol solution containing the silicon compound (5) obtained in Example 5, 30 parts of ethanol, 0.5 part of tetraethoxysilane, 3 parts of water and 0.3 part of acetic acid, 2 parts at about 25 ° C. The modifier (11) of the present invention was prepared by stirring for a day.

<実施例21>
実施例5で得たケイ素化合物(5)を含むエタノール溶液10部及びシリカゾル(コルコートN−103X;コルコート株式会社)20部を均一混合した後、約25℃で2日間攪拌して、本発明の改質剤(12)を調製した。
<Example 21>
After uniformly mixing 10 parts of an ethanol solution containing the silicon compound (5) obtained in Example 5 and 20 parts of silica sol (Colcoat N-103X; Colcoat Co., Ltd.), the mixture was stirred at about 25 ° C. for 2 days. A modifier (12) was prepared.

<実施例22>
実施例5で得たケイ素化合物(5)を含むエタノール溶液6部及びシリカゾル(コルコートN−103X;コルコート株式会社)30部を均一混合した後、約25℃で2日間攪拌して、本発明の改質剤(13)を調製した。
<Example 22>
After uniformly mixing 6 parts of an ethanol solution containing the silicon compound (5) obtained in Example 5 and 30 parts of silica sol (Colcoat N-103X; Colcoat Co., Ltd.), the mixture was stirred at about 25 ° C. for 2 days. A modifier (13) was prepared.

<実施例23>
実施例5で得たケイ素化合物(5)を含むエタノール溶液6部及びシリカゾル(コルコートHSA−6;コルコート株式会社)30部を均一混合した後、約25℃で2日間攪拌して、本発明の改質剤(14)を調製した。
<Example 23>
After uniformly mixing 6 parts of an ethanol solution containing the silicon compound (5) obtained in Example 5 and 30 parts of silica sol (Colcoat HSA-6; Colcoat Co., Ltd.), the mixture was stirred at about 25 ° C. for 2 days. A modifier (14) was prepared.

<実施例24>
実施例6で得たケイ素化合物(6)を含むDMSO溶液15部、エタノール30部、テトラエトキシシラン0.5部、水3部及び酢酸0.3部を均一混合した後、約25℃で2日間攪拌して、本発明の改質剤(15)を調製した。
<Example 24>
After uniformly mixing 15 parts of a DMSO solution containing the silicon compound (6) obtained in Example 6, 30 parts of ethanol, 0.5 part of tetraethoxysilane, 3 parts of water and 0.3 part of acetic acid, 2 parts at about 25 ° C. The modifier (15) of the present invention was prepared by stirring for a day.

<実施例25>
実施例7で得たケイ素化合物(7)を含むDMF溶液15部、エタノール30部、テトラエトキシシラン0.5部、水3部及び酢酸0.3部を均一混合した後、約25℃で2日間攪拌して、本発明の改質剤(16)を調製した。
<Example 25>
After uniformly mixing 15 parts of a DMF solution containing the silicon compound (7) obtained in Example 7, 30 parts of ethanol, 0.5 part of tetraethoxysilane, 3 parts of water and 0.3 part of acetic acid, 2 parts at about 25 ° C. By stirring for a day, the modifier (16) of the present invention was prepared.

<実施例26>
実施例8で得たケイ素化合物(8)を含むDMF溶液15部、エタノール30部、テトラエトキシシラン0.5部、水3部及び酢酸0.3部を均一混合した後、約25℃で2日間攪拌して、本発明の改質剤(17)を調製した。
<Example 26>
After uniformly mixing 15 parts of a DMF solution containing the silicon compound (8) obtained in Example 8, 30 parts of ethanol, 0.5 part of tetraethoxysilane, 3 parts of water and 0.3 part of acetic acid, 2 parts at about 25 ° C. By stirring for a day, the modifier (17) of the present invention was prepared.

<実施例27>
実施例9で得たケイ素化合物(9)を含むDMF溶液15部、エタノール30部、テトラエトキシシラン0.5部、水3部及び酢酸0.3部を均一混合した後、約25℃で2日間攪拌して、本発明の改質剤(18)を調製した。
<Example 27>
After uniformly mixing 15 parts of a DMF solution containing the silicon compound (9) obtained in Example 9, 30 parts of ethanol, 0.5 parts of tetraethoxysilane, 3 parts of water and 0.3 parts of acetic acid, 2 parts at about 25 ° C. The modifier (18) of the present invention was prepared by stirring for a day.

実施例10〜27で得た改質剤について、上記と同様にして、表面改質スライドガラスを調製して、接触角(度)を測定し、平均値を算出した。これらの結果を表2に示した。   For the modifiers obtained in Examples 10 to 27, a surface-modified glass slide was prepared in the same manner as described above, the contact angle (degree) was measured, and the average value was calculated. These results are shown in Table 2.

Figure 2009203185
Figure 2009203185


本発明のケイ素化合物と公知の表面改質剤(たとえば、アルコキシシランやシリカゾル)とを用いた場合、本発明のケイ素化合物のみを用いた場合と比べて、同等の接触角であった。   When the silicon compound of the present invention and a known surface modifier (for example, alkoxysilane or silica sol) were used, the contact angle was equivalent to that when only the silicon compound of the present invention was used.

Claims (5)

式(1)で表されることを特徴とするケイ素化合物。

(MOSO-R-)Z-R-Si(CH(-Y)3−n (1)

ただし、Mは水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、アルカリ金属原子又はアンモニウム(NH)、R及びRは炭素数1〜4のアルキレン基又は炭素数6〜8のアリーレン基、Zは-O(CO)-R-S-、-O(CO)-R-O-、-O(CO)-R-NH-、(-O(CO)-R-)N-、-S-、-O-、-NH-、>N−、-S-R-CO-又は−NHCONH−で表される基(Rはエチレン、1−メチルエチレン又は2−メチルエチレン)、Yは炭素数1〜3のアルコキシ基、Cは炭素原子、Oは酸素原子、Nは窒素原子、Sは硫黄原子、Hは水素原子、Siはケイ素原子、mは1又は2、nは0又は1を表す。
A silicon compound represented by the formula (1):

(MOSO 2 -R 1 -) m Z-R 3 -Si (CH 3) n (-Y) 3-n (1)

However, M is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkali metal atom or ammonium (NH 4), R 1 and R 3 is an alkylene group or an arylene group having a carbon number of 6-8 having from 1 to 4 carbon atoms, Z represents —O (CO) —R 2 —S—, —O (CO) —R 2 —O—, —O (CO) —R 2 —NH—, (—O (CO) —R 2 —) 2. A group represented by N—, —S—, —O—, —NH—,> N—, —S—R 2 —CO 2 — or —NHCONH— (wherein R 2 represents ethylene, 1-methylethylene or 2- Methyl ethylene), Y is an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, C is a carbon atom, O is an oxygen atom, N is a nitrogen atom, S is a sulfur atom, H is a hydrogen atom, Si is a silicon atom, and m is 1 or 2 , N represents 0 or 1.
式(2)〜(6)のいずれかで表されることを特徴とするケイ素化合物。



Figure 2009203185



ただし、Mは水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、アルカリ金属原子又はアンモニウム(NH)、R及びRは炭素数1〜4のアルキレン基又は炭素数6〜8のアリーレン基、Rはエチレン又は1−メチルエチレン、Rはエチレン又はフェニレンエチレン基(−C−CHCH−)、Xは−S−、−O−、−NH−又は>N−で表される基、Yは炭素数1〜3のアルコキシ基、Cは炭素原子、Oは酸素原子、Nは窒素原子、Sは硫黄原子、Hは水素原子、Siはケイ素原子、mは1又は2、nは0又は1を表す。
A silicon compound represented by any one of formulas (2) to (6).



Figure 2009203185



However, M is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkali metal atom or ammonium (NH 4), R 1 and R 3 is an alkylene group or an arylene group having a carbon number of 6-8 having from 1 to 4 carbon atoms, R 2 is ethylene or 1-methylethylene, R 4 is ethylene or a phenyleneethylene group (—C 6 H 4 —CH 2 CH 2 —), X is —S—, —O—, —NH— or> N—. A group represented by the formula, Y is an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, C is a carbon atom, O is an oxygen atom, N is a nitrogen atom, S is a sulfur atom, H is a hydrogen atom, Si is a silicon atom, and m is 1 or 2, n represents 0 or 1;
請求項1又は2に記載のケイ素化合物を含有することを特徴とする改質剤。 A modifying agent comprising the silicon compound according to claim 1. さらにアルコキシシラン、アルコキシシランオリゴマー、金属酸化物微粒子及び/又はシリカゾルを含む請求項3に記載の改質剤。 Furthermore, the modifier of Claim 3 containing an alkoxysilane, an alkoxysilane oligomer, a metal oxide fine particle, and / or a silica sol. 請求項1又は2に記載のケイ素化合物を製造する方法であって、
(メタ)アクリロイルオキシアルカンスルホン酸(エステル又は塩)と、アルコキシシリルアルカンチオール、アルコキシシリルアルキルアミン、アルコキシシリルアレーンチオール若しくはアルコキシシリルアリールアミンとを反応する反応工程(1)、
ビニルベンゼンスルホン酸(エステル又は塩)若しくはビニルスルホン酸(エステル又は塩)と、アルコキシシリルアルカンチオール、アルコキシシリルアルキルアミン、アルコキシシリルアレーンチオール若しくはアルコキシシリルアリールアミンとを反応する反応工程(2)、
ヒドロキシアルカンスルホン酸(エステル又は塩)と、イソシアン酸アルコキシシリルアルキル若しくはイソシアン酸アルコキシシリルアリールとを反応する反応工程(3)、
メルカプトアルカンスルホン酸(エステル又は塩)と、(メタ)アクリル酸アルコキシシリルアルキルとを反応する反応工程(4)、又は
アミノアルカンスルホン酸(エステル又は塩)若しくはアミノアレーンスルホン酸(エステル又は塩)と、イソシアン酸アルコキシシリルアルキル若しくはイソシアン酸アルコキシシリルアリールとを反応する反応工程(5)
を含むことを特徴とする製造方法。
A method for producing the silicon compound according to claim 1 or 2,
A reaction step (1) of reacting (meth) acryloyloxyalkanesulfonic acid (ester or salt) with alkoxysilylalkanethiol, alkoxysilylalkylamine, alkoxysilylarenethiol or alkoxysilylarylamine;
Reaction step (2) for reacting vinylbenzenesulfonic acid (ester or salt) or vinylsulfonic acid (ester or salt) with alkoxysilylalkanethiol, alkoxysilylalkylamine, alkoxysilylarenethiol or alkoxysilylarylamine;
A reaction step (3) of reacting hydroxyalkanesulfonic acid (ester or salt) with alkoxysilylalkyl isocyanate or alkoxysilylaryl isocyanate;
Reaction step (4) of reacting mercaptoalkanesulfonic acid (ester or salt) with alkoxysilylalkyl (meth) acrylate, or aminoalkanesulfonic acid (ester or salt) or aminoarenesulfonic acid (ester or salt) , Reaction step (5) for reacting with alkoxysilylalkyl isocyanate or alkoxysilylaryl isocyanate
The manufacturing method characterized by including.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011515378A (en) * 2008-03-19 2011-05-19 サントル ナショナル ドゥ ラ ルシェルシュ シアンティフィク Sulfone hybrid precursor, synthesis method thereof and use thereof
JP2011517711A (en) * 2008-03-19 2011-06-16 サントル ナショナル ドゥ ラ ルシェルシュ シアンティフィク Superconducting electrolytic hybrid material and method for producing and using the same
JP2011219613A (en) * 2010-04-08 2011-11-04 Osaka Organic Chem Ind Ltd Two-pack type surface modifier
WO2011142130A1 (en) 2010-05-14 2011-11-17 株式会社Kri Modified metal oxide sol
JP2011241152A (en) * 2010-05-14 2011-12-01 Kri Inc Sulfur-containing silicon-based compound, method for producing the same, condensate thereof, surface treatment agent and coating agent
JP2013103889A (en) * 2011-11-11 2013-05-30 Kri Inc Method for manufacturing modified metal oxide sol
JP2021056398A (en) * 2019-09-30 2021-04-08 日本電産株式会社 Optical member and optical unit

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011515378A (en) * 2008-03-19 2011-05-19 サントル ナショナル ドゥ ラ ルシェルシュ シアンティフィク Sulfone hybrid precursor, synthesis method thereof and use thereof
JP2011517711A (en) * 2008-03-19 2011-06-16 サントル ナショナル ドゥ ラ ルシェルシュ シアンティフィク Superconducting electrolytic hybrid material and method for producing and using the same
JP2011219613A (en) * 2010-04-08 2011-11-04 Osaka Organic Chem Ind Ltd Two-pack type surface modifier
WO2011142130A1 (en) 2010-05-14 2011-11-17 株式会社Kri Modified metal oxide sol
JP2011241152A (en) * 2010-05-14 2011-12-01 Kri Inc Sulfur-containing silicon-based compound, method for producing the same, condensate thereof, surface treatment agent and coating agent
JPWO2011142130A1 (en) * 2010-05-14 2013-07-22 株式会社Kri Modified metal oxide sol
US9017476B2 (en) 2010-05-14 2015-04-28 Kri, Inc. Modified metal oxide sol
JP5750436B2 (en) * 2010-05-14 2015-07-22 株式会社Kri Modified metal oxide sol
JP2013103889A (en) * 2011-11-11 2013-05-30 Kri Inc Method for manufacturing modified metal oxide sol
JP2021056398A (en) * 2019-09-30 2021-04-08 日本電産株式会社 Optical member and optical unit
JP7467058B2 (en) 2019-09-30 2024-04-15 ニデック株式会社 Optical member, optical unit, and method for manufacturing optical member

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