JP2010519397A5 - - Google Patents
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Description
本発明は、相当な利点を提供する。すなわち、本発明で開示した合成方法は、通常の加水分解および縮重合条件下では液相堆積技術を用いた処理が可能とはなり得ないであろう材料に終わるような、シロキサン重合体組成物を合成することを可能にする。上述の方法は、四官能および三官能シロキサン重合体前駆体の高含有量の使用を可能にする。
特に好ましい一実施態様によれば、重合体中の三官能性または、好ましくは四官能性アルコキシド(アルコキシシラン)残基の含有量が少なくとも50モル%、好ましくは少なくとも60モル%、特に少なくとも70モル%またはそれ以上である。これら残基は、例えばエトキシシラン、テトラメトキシシランまたはそれらの混合物のようなトリ(低級アルコキシ)シランまたはテトラ(低級アルコキシ)シランから誘導することができる。これら化合物の大部分を用いることにより、最終堆積膜の二酸化ケイ素含有量を最大にすることができる。当然、前駆体、すなわち有機官能性を有するシラン単量体を前駆体処理に使用することも可能である。
加水分解工程の反応媒体は、第二の有機溶媒(ヒドロキシル基を有する有機化合物が「第一の」有機溶媒)を含むこともできる。この第二の有機溶媒は、脂肪族および芳香族炭化水素、脂肪族または芳香族エーテル、脂肪族または芳香族エステルおよびその混合物の群から選択される。
アセトンのような不活性合成溶媒を加水分解中に用いる(参考例1参照)場合、そして中間生成物を蒸留によって完全に乾燥する、すなわち全ての溶媒、副産物および水を除去するときに、あらゆる処理溶媒に物質を溶解することは容易に可能でない。これは、通常高ケイ素含有量の組成物(反応混合物内の高濃度のテトラアルコキシシラン単量体)を有する場合である。したがって、好ましい実施態様においては、溶媒交換を処理中に行なう(参考例2参照)。かかる溶媒交換工程では、第二の有機溶媒を該溶媒よりも高い沸点を有する第三の有機溶媒に変える。すなわち、いくつかの例を挙げると、アセトンをPGMEA、PGMEまたはPnPに変えることができる。
合成後、有機シロキサン重合体を反応媒体内から回収することができる。
本発明は、テトラアルコキシシラン単量体に由来する残基を備える部分的に架橋したシロキサン骨格によって形成し、前記残基が少なくとも50モル%のシロキサン骨格を形成する有機シロキサン重合体と、少なくとも30モル%の有機ヒドロキシル化合物を含む溶媒混合物とを備える新規な有機シロキサン重合体組成を提供する。
組成物の固体濃度は、少なくとも15重量%である。更に、有機シロキサン重合体は少なくとも60モル%、特に少なくとも70モル%のテトラアルコキシシラン単量体に由来する残基を含むのが好ましい。
(参考例1)
テトラエトキシシラン(300.00g、100モル%)を丸底フラスコに秤量した。300.0gのPGME(プロピルエングリコールモノメチルエーテル)を丸底フラスコに加えた。103.68gの水(0.01MのHCl)を前記反応フラスコに5分以内で加え、その間磁気撹拌機を使用して反応混合物を常に撹拌した。この後、反応混合物をRTで15分間撹拌し、電気マントルを使用して5時間還流した。還流後、溶媒交換処理を行った(206gのPGMEを加えた)。溶媒交換後、物質溶液を120℃で2時間還流した。2時間の還流処理後、物質を希釈および濾過後使用に供した。該物質を20%固形分まで希釈(PGMEを加えることによって)し、0.1μmのPTFEフィルターを用いて濾過した。
テトラエトキシシラン(300.00g、100モル%)を丸底フラスコに秤量した。300.0gのPGME(プロピルエングリコールモノメチルエーテル)を丸底フラスコに加えた。103.68gの水(0.01MのHCl)を前記反応フラスコに5分以内で加え、その間磁気撹拌機を使用して反応混合物を常に撹拌した。この後、反応混合物をRTで15分間撹拌し、電気マントルを使用して5時間還流した。還流後、溶媒交換処理を行った(206gのPGMEを加えた)。溶媒交換後、物質溶液を120℃で2時間還流した。2時間の還流処理後、物質を希釈および濾過後使用に供した。該物質を20%固形分まで希釈(PGMEを加えることによって)し、0.1μmのPTFEフィルターを用いて濾過した。
これを防止する一つの方法は、以下の実施例、参考例で示すように例えばPGMEAまたはPGMEへの溶媒交換処理を用いることである。この方法は、堆積用の実用的なシロキサン重合体溶液を作ることが可能になる。さらにまた、合成処理(例えばイソプロパノールのようなアルコール、PGME、PnP等)中に「活性な」溶媒(または溶媒混合物、活性または不活性溶媒)を使用して加水分解および縮合反応を制御することが可能である。参考例1に例示したように、PGMEを合成溶媒として用いる。
下記実施例、参考例は合成組成物のいくつかの例を示す。これらはただ実施例、参考例であり、本発明はこれら下記のケースに限定されるものでない。
(参考例2)
フェニルトリメトキシシラン(26.03g、13モル%)、テトラエトキシシラン(119.97g,57モル%)およびメチルトリエトキシシラン(53.98g,30モル%)を丸底フラスコに秤量した。100.0gのPGME(プロピルエングリコールモノメチルエーテル)を丸底フラスコに加えた。64.85gの水(0.01MのHCl)を該反応フラスコに5分以内で加え、その間磁気撹拌機を用いて反応混合物を常に撹拌した。この後、反応混合物をRTで27分間撹拌し、電気マントルを用いて5時間還流した。還流後、PGMEからPGMEA(230gのPGMEAを加えた)への溶媒交換処理を行った。溶媒交換処理後、物質を希釈および濾過後使用に供した。該物質を20%固形分まで希釈(PGMEAを加えることによって)し、0.1μmのPTFEフィルターを使用して濾過した。
フェニルトリメトキシシラン(26.03g、13モル%)、テトラエトキシシラン(119.97g,57モル%)およびメチルトリエトキシシラン(53.98g,30モル%)を丸底フラスコに秤量した。100.0gのPGME(プロピルエングリコールモノメチルエーテル)を丸底フラスコに加えた。64.85gの水(0.01MのHCl)を該反応フラスコに5分以内で加え、その間磁気撹拌機を用いて反応混合物を常に撹拌した。この後、反応混合物をRTで27分間撹拌し、電気マントルを用いて5時間還流した。還流後、PGMEからPGMEA(230gのPGMEAを加えた)への溶媒交換処理を行った。溶媒交換処理後、物質を希釈および濾過後使用に供した。該物質を20%固形分まで希釈(PGMEAを加えることによって)し、0.1μmのPTFEフィルターを使用して濾過した。
(参考例3)
フェニルトリメトキシシラン(1.60g,5モル%)、テトラエトキシシラン(26.81g,80モル%)およびフェナントレン−9−トリエトキシシラン(8.24g,15モル%)を丸底フラスコに秤量した。73.3gのアセトンを丸底フラスコに加えた。10.75gの水(0.01MのHCl)を該反応フラスコに5分以内で加え、その間磁気撹拌機を使用して反応混合物を常に撹拌した。この後、反応混合物をRTで27分間撹拌し、電気マントルを使用して5時間還流した。還流後、大部分のアセトンを反応混合物からロータリーエバポレーター(圧力350−>250mbar、t(浴槽)=50℃)を用いて除去した。大部分のアセトンを除去した後、72gのPGMEAをフラスコに加えた。PGMEA添加後、反応混合物をロータリーエバポレーター(圧力45mbar、t(浴槽)=50℃、1時間)で更に蒸発して溶媒交換を行った。溶媒交換後、物質溶液を120℃で2時間還流した。2時間の還流処理後、物質を希釈および濾過後使用に供した。該物質を20%固形分まで希釈(PGMEAを加えることによって)し、0.1μmのPTFEフィルターを使用して濾過した。
フェニルトリメトキシシラン(1.60g,5モル%)、テトラエトキシシラン(26.81g,80モル%)およびフェナントレン−9−トリエトキシシラン(8.24g,15モル%)を丸底フラスコに秤量した。73.3gのアセトンを丸底フラスコに加えた。10.75gの水(0.01MのHCl)を該反応フラスコに5分以内で加え、その間磁気撹拌機を使用して反応混合物を常に撹拌した。この後、反応混合物をRTで27分間撹拌し、電気マントルを使用して5時間還流した。還流後、大部分のアセトンを反応混合物からロータリーエバポレーター(圧力350−>250mbar、t(浴槽)=50℃)を用いて除去した。大部分のアセトンを除去した後、72gのPGMEAをフラスコに加えた。PGMEA添加後、反応混合物をロータリーエバポレーター(圧力45mbar、t(浴槽)=50℃、1時間)で更に蒸発して溶媒交換を行った。溶媒交換後、物質溶液を120℃で2時間還流した。2時間の還流処理後、物質を希釈および濾過後使用に供した。該物質を20%固形分まで希釈(PGMEAを加えることによって)し、0.1μmのPTFEフィルターを使用して濾過した。
(参考例4)
フェニルトリメトキシシラン(4.80g,5モル%)、テトラエトキシシラン(85.47g,85モル%)およびフェナントレン−9−トリエトキシシラン(16.47g,10モル%)を丸底フラスコに秤量した。213.48gのアセトンを丸底フラスコに加えた。33.48gの水(0.01MHCl)を該反応フラスコに4分以内で加え、その間磁気撹拌機を使用して反応混合物を絶えず撹拌した。この後、反応混合物をRTで26分間撹拌し、電気マントルを使用して5時間還流した。還流後、大部分のアセトンを反応混合物からロータリーエバポレーター(圧力400−>200mbar,t(浴槽)=50℃)を使用して除去した。大部分のアセトンを除去した後、105gのPGMEAをフラスコに加えた。PGMEA添加後、反応混合物をロータリーエバポレーター(圧力45mbar、t(浴槽)=50℃、1時間)で更に蒸発して溶媒交換を行った。溶媒交換後、物質溶液を120℃で2時間還流した。2時間の還流処理後、物質を希釈および濾過後使用に供した。該物質を20%固形分まで希釈(PGMEAを加えることによって)し、0.1μmのPTFEフィルターを使用して濾過した。
フェニルトリメトキシシラン(4.80g,5モル%)、テトラエトキシシラン(85.47g,85モル%)およびフェナントレン−9−トリエトキシシラン(16.47g,10モル%)を丸底フラスコに秤量した。213.48gのアセトンを丸底フラスコに加えた。33.48gの水(0.01MHCl)を該反応フラスコに4分以内で加え、その間磁気撹拌機を使用して反応混合物を絶えず撹拌した。この後、反応混合物をRTで26分間撹拌し、電気マントルを使用して5時間還流した。還流後、大部分のアセトンを反応混合物からロータリーエバポレーター(圧力400−>200mbar,t(浴槽)=50℃)を使用して除去した。大部分のアセトンを除去した後、105gのPGMEAをフラスコに加えた。PGMEA添加後、反応混合物をロータリーエバポレーター(圧力45mbar、t(浴槽)=50℃、1時間)で更に蒸発して溶媒交換を行った。溶媒交換後、物質溶液を120℃で2時間還流した。2時間の還流処理後、物質を希釈および濾過後使用に供した。該物質を20%固形分まで希釈(PGMEAを加えることによって)し、0.1μmのPTFEフィルターを使用して濾過した。
(参考例5)
参考例3と同じ組成物をより大規模な反応で以下の通り生成した。フェニルトリメトキシシラン(80g,5モル%)、テトラエトキシシラン(1340.5g,80モル%)およびフェナントレン−9−トリエトキシシラン(412g,15モル%)を丸底フラスコに秤量した。3665.0gのアセトンを丸底フラスコに加えた。550.74gの水(0.01MのHCl)を該反応フラスコに5分以内で加え、その間磁気撹拌機を使用して反応混合物を絶えず撹拌した。この後、反応混合物をRTで27分間撹拌し、電気マントルを使用して5時間還流した。還流後、大部分のアセトンを反応混合物からロータリーエバポレーター(圧力350−>250mbar,t(浴槽)=50℃)を使用して除去した。大部分のアセトンを除去した後、600gのPGMEAをフラスコに加えた。PGMEA添加後、反応混合物をロータリーエバポレーター(圧力45mbar,t(浴槽)=50℃、1時間)で更に蒸発して溶媒交換を行った。溶媒交換後、物質溶液を120℃で2時間還流した。2時間の還流処理後、物質を希釈および濾過後使用に供した。該物質を20%固形分まで希釈(PGMEAを加えることによって)し、0.1μmのPTFEフィルターを使用して濾過した。
参考例3と同じ組成物をより大規模な反応で以下の通り生成した。フェニルトリメトキシシラン(80g,5モル%)、テトラエトキシシラン(1340.5g,80モル%)およびフェナントレン−9−トリエトキシシラン(412g,15モル%)を丸底フラスコに秤量した。3665.0gのアセトンを丸底フラスコに加えた。550.74gの水(0.01MのHCl)を該反応フラスコに5分以内で加え、その間磁気撹拌機を使用して反応混合物を絶えず撹拌した。この後、反応混合物をRTで27分間撹拌し、電気マントルを使用して5時間還流した。還流後、大部分のアセトンを反応混合物からロータリーエバポレーター(圧力350−>250mbar,t(浴槽)=50℃)を使用して除去した。大部分のアセトンを除去した後、600gのPGMEAをフラスコに加えた。PGMEA添加後、反応混合物をロータリーエバポレーター(圧力45mbar,t(浴槽)=50℃、1時間)で更に蒸発して溶媒交換を行った。溶媒交換後、物質溶液を120℃で2時間還流した。2時間の還流処理後、物質を希釈および濾過後使用に供した。該物質を20%固形分まで希釈(PGMEAを加えることによって)し、0.1μmのPTFEフィルターを使用して濾過した。
(参考例6)
フェニルトリメトキシシラン(80g,5モル%)、テトラエトキシシラン(1340.5g,80モル%)およびフェナントレン−9−トリエトキシシラン(412g,15モル%)を丸底フラスコに秤量した。3665.0gのアセトンを丸底フラスコに加えた。550.74gの水(0.01MのHCl)を該反応フラスコに5分以内で加え、その間磁気撹拌機を使用して反応混合物を絶えず撹拌した。この後、反応混合物をRTで27分間撹拌し、電気マントルを使用して5時間還流した。還流後、大部分のアセトンを反応混合物からロータリーエバポレーター(圧力350−>250mbar、t(浴槽)=50℃)を使用して除去した。大部分のアセトンを除去した後、600gのPGMEAをフラスコに加えた。PGMEA添加後、反応混合物をロータリーエバポレーター(圧力45mbar、t(浴槽)=50℃、1時間)で更に蒸発して溶媒交換を行った。溶媒交換後、物質溶液を120℃で2時間還流した。2時間の還流処理後、物質を希釈および濾過後使用に供した。該物質を25%固形分まで希釈(PGMEAを加えることによって)した。
フェニルトリメトキシシラン(80g,5モル%)、テトラエトキシシラン(1340.5g,80モル%)およびフェナントレン−9−トリエトキシシラン(412g,15モル%)を丸底フラスコに秤量した。3665.0gのアセトンを丸底フラスコに加えた。550.74gの水(0.01MのHCl)を該反応フラスコに5分以内で加え、その間磁気撹拌機を使用して反応混合物を絶えず撹拌した。この後、反応混合物をRTで27分間撹拌し、電気マントルを使用して5時間還流した。還流後、大部分のアセトンを反応混合物からロータリーエバポレーター(圧力350−>250mbar、t(浴槽)=50℃)を使用して除去した。大部分のアセトンを除去した後、600gのPGMEAをフラスコに加えた。PGMEA添加後、反応混合物をロータリーエバポレーター(圧力45mbar、t(浴槽)=50℃、1時間)で更に蒸発して溶媒交換を行った。溶媒交換後、物質溶液を120℃で2時間還流した。2時間の還流処理後、物質を希釈および濾過後使用に供した。該物質を25%固形分まで希釈(PGMEAを加えることによって)した。
(参考例7)
フェニルトリメトキシシラン(80g,5モル%)、テトラエトキシシラン(1340.5g,80モル%)およびフェナントレン−9−トリエトキシシラン(412g,15モル%)を丸底フラスコに秤量した。3665.0gのアセトンを丸底フラスコに加えた。550.74gの水(0.01MのHCl)を該反応フラスコに5分以内で加え、その間磁気撹拌機を使用して反応混合物を絶えず撹拌した。この後、反応混合物をRTで27分間撹拌し、電気マントルを使用して5時間還流した。還流後、大部分のアセトンを反応混合物からロータリーエバポレーター(圧力350−>250mbar、t(浴槽)=50℃)を使用して除去した。大部分のアセトンを除去した後、600gのPGMEAはフラスコに加えた。PGMEA添加後、反応混合物をロータリーエバポレーター(45のmbar、t(浴槽)=50℃、1時間に加圧する)で更に蒸発して溶媒交換を行った。溶媒交換後、物質溶液を120℃で2時間還流した。2時間の還流処理後、物質を希釈および濾過後使用に供した。該物質を20%固形分まで希釈(PGMEAを加えることによって)し、0.1μmのPTFEフィルターを使用して濾過した。PGMEAを加えた後に、物質溶液をPGMEによって更に希釈して11%の最終固形分および1:1のPGMEA:PGME溶液にした。
フェニルトリメトキシシラン(80g,5モル%)、テトラエトキシシラン(1340.5g,80モル%)およびフェナントレン−9−トリエトキシシラン(412g,15モル%)を丸底フラスコに秤量した。3665.0gのアセトンを丸底フラスコに加えた。550.74gの水(0.01MのHCl)を該反応フラスコに5分以内で加え、その間磁気撹拌機を使用して反応混合物を絶えず撹拌した。この後、反応混合物をRTで27分間撹拌し、電気マントルを使用して5時間還流した。還流後、大部分のアセトンを反応混合物からロータリーエバポレーター(圧力350−>250mbar、t(浴槽)=50℃)を使用して除去した。大部分のアセトンを除去した後、600gのPGMEAはフラスコに加えた。PGMEA添加後、反応混合物をロータリーエバポレーター(45のmbar、t(浴槽)=50℃、1時間に加圧する)で更に蒸発して溶媒交換を行った。溶媒交換後、物質溶液を120℃で2時間還流した。2時間の還流処理後、物質を希釈および濾過後使用に供した。該物質を20%固形分まで希釈(PGMEAを加えることによって)し、0.1μmのPTFEフィルターを使用して濾過した。PGMEAを加えた後に、物質溶液をPGMEによって更に希釈して11%の最終固形分および1:1のPGMEA:PGME溶液にした。
(参考例8)
フェニルトリメトキシシラン(13.10g,5モル%)、テトラエトキシシラン(219.99g,80モル%)およびフェナントレン−9−トリエトキシシラン(67.58g,15モル%)を丸底フラスコに秤量した。300.66gのPGMEを丸底フラスコに加えた。90.29gの水(0.01MのHCl)を該反応フラスコに5分以内で加え、その間磁気撹拌器を使用して反応混合物を絶えず撹拌した。この後、反応混合物をRTで15分間撹拌し、電気マントルを使用して5時間還流した。還流後、PGMEからPGME(203gのPGMEを加えた)への溶媒交換処理を行った。溶媒交換後、物質溶液を120℃で2時間還流した。2時間の還流処理後、物質溶液を希釈および濾過後使用に供した。該物質を20%固形分まで希釈(PGMEを加えることによって)し、0.1μmのPTFEフィルターを使用して濾過した。
フェニルトリメトキシシラン(13.10g,5モル%)、テトラエトキシシラン(219.99g,80モル%)およびフェナントレン−9−トリエトキシシラン(67.58g,15モル%)を丸底フラスコに秤量した。300.66gのPGMEを丸底フラスコに加えた。90.29gの水(0.01MのHCl)を該反応フラスコに5分以内で加え、その間磁気撹拌器を使用して反応混合物を絶えず撹拌した。この後、反応混合物をRTで15分間撹拌し、電気マントルを使用して5時間還流した。還流後、PGMEからPGME(203gのPGMEを加えた)への溶媒交換処理を行った。溶媒交換後、物質溶液を120℃で2時間還流した。2時間の還流処理後、物質溶液を希釈および濾過後使用に供した。該物質を20%固形分まで希釈(PGMEを加えることによって)し、0.1μmのPTFEフィルターを使用して濾過した。
(参考例9)
フェニルトリメトキシシラン(25.05g,10モル%)、テトラエトキシシラン(150.00g,57モル%)、フェナントレン−9−トリエトキシシラン(12.95g,3モル%)およびメチルトリエトキシシラン(67.57g,30モル%)を丸底フラスコに秤量した。255.57gのPGMEを丸底フラスコに加えた。81.16gの水(0.01MのHCl)を該反応フラスコに5分以内で加え、その間磁気撹拌器を使用して反応混合物を絶えず撹拌した。この後、反応混合物をRTで15分間撹拌し、電気マントルを使用して5時間還流した。還流後、PGMEからPGME(200gのPGMEを加えた)への溶媒交換処理を行った。溶媒交換後、物質溶液を120℃で2時間還流した。還流後、物質を希釈および濾過後使用に供した。該物質を20%固形分まで希釈(PGMEを加えることによって)し、0.1μmのPTFEフィルターを使用して濾過した。
フェニルトリメトキシシラン(25.05g,10モル%)、テトラエトキシシラン(150.00g,57モル%)、フェナントレン−9−トリエトキシシラン(12.95g,3モル%)およびメチルトリエトキシシラン(67.57g,30モル%)を丸底フラスコに秤量した。255.57gのPGMEを丸底フラスコに加えた。81.16gの水(0.01MのHCl)を該反応フラスコに5分以内で加え、その間磁気撹拌器を使用して反応混合物を絶えず撹拌した。この後、反応混合物をRTで15分間撹拌し、電気マントルを使用して5時間還流した。還流後、PGMEからPGME(200gのPGMEを加えた)への溶媒交換処理を行った。溶媒交換後、物質溶液を120℃で2時間還流した。還流後、物質を希釈および濾過後使用に供した。該物質を20%固形分まで希釈(PGMEを加えることによって)し、0.1μmのPTFEフィルターを使用して濾過した。
(参考例10)
フェニルトリメトキシシラン(8.39g,5モル%)、テトラエトキシシラン(140.86g,80モル%)およびフェナントレン−9−トリエトキシシラン(43.27g,15モル%)を丸底フラスコに秤量した。192.51gのPGMEを丸底フラスコに加えた。57.81gの水(0.01MのHCl)を該反応フラスコに5分以内で加え、その間磁気撹拌機を使用して反応混合物を絶えず撹拌した。この後、反応混合物をRTで15分間撹拌し、電気マントルを使用して5時間還流した。還流後に、PGMEからPGME(230gのPGMEを加えた)への溶媒交換処理を行った。溶媒交換後、物質溶液を120℃で2時間還流した。2時間の還流処理後、物質を希釈および濾過後使用に供した。該物質を20%固形分まで希釈(PGMEを加えることによって)し、0.1μmのPTFEフィルターを使用して濾過した。この溶液をPnP(プロピレングリコールプロピルエーテル)で更に希釈して11%の溶液(1:1,PGME:PnP)をもたらした。
フェニルトリメトキシシラン(8.39g,5モル%)、テトラエトキシシラン(140.86g,80モル%)およびフェナントレン−9−トリエトキシシラン(43.27g,15モル%)を丸底フラスコに秤量した。192.51gのPGMEを丸底フラスコに加えた。57.81gの水(0.01MのHCl)を該反応フラスコに5分以内で加え、その間磁気撹拌機を使用して反応混合物を絶えず撹拌した。この後、反応混合物をRTで15分間撹拌し、電気マントルを使用して5時間還流した。還流後に、PGMEからPGME(230gのPGMEを加えた)への溶媒交換処理を行った。溶媒交換後、物質溶液を120℃で2時間還流した。2時間の還流処理後、物質を希釈および濾過後使用に供した。該物質を20%固形分まで希釈(PGMEを加えることによって)し、0.1μmのPTFEフィルターを使用して濾過した。この溶液をPnP(プロピレングリコールプロピルエーテル)で更に希釈して11%の溶液(1:1,PGME:PnP)をもたらした。
(参考例11)
フェニルトリメトキシシラン(8.39g,5モル%)、テトラエトキシシラン(140.86g,80モル%)およびフェナントレン−9−トリエトキシシラン(43.27g,15モル%)を丸底フラスコに秤量した。192.51gのPGMEを丸底フラスコに加えた。57.81gの水(0.01MのHCl)を該反応フラスコに5分以内で加え、その間磁気撹拌機を使用して反応混合物を絶えず撹拌した。この後、反応混合物をRTで15分間撹拌し、電気マントルを使用して5時間還流した。還流後、PGMEからPGME(230gのPGMEを加えた)への溶媒交換処理を行った。溶媒交換後、物質溶液を120℃で2時間還流した。2時間の還流処理後、物質を希釈および濾過後使用に供した。該物質を20%固形分まで希釈(PGMEを加えることによって)し、0.1μmのPTFEフィルターを使用して濾過した。この溶液をNPA(n−プロピルアセタート)で更に希釈して11%の溶液(1:1,PGME:NPA)をもたらした。
フェニルトリメトキシシラン(8.39g,5モル%)、テトラエトキシシラン(140.86g,80モル%)およびフェナントレン−9−トリエトキシシラン(43.27g,15モル%)を丸底フラスコに秤量した。192.51gのPGMEを丸底フラスコに加えた。57.81gの水(0.01MのHCl)を該反応フラスコに5分以内で加え、その間磁気撹拌機を使用して反応混合物を絶えず撹拌した。この後、反応混合物をRTで15分間撹拌し、電気マントルを使用して5時間還流した。還流後、PGMEからPGME(230gのPGMEを加えた)への溶媒交換処理を行った。溶媒交換後、物質溶液を120℃で2時間還流した。2時間の還流処理後、物質を希釈および濾過後使用に供した。該物質を20%固形分まで希釈(PGMEを加えることによって)し、0.1μmのPTFEフィルターを使用して濾過した。この溶液をNPA(n−プロピルアセタート)で更に希釈して11%の溶液(1:1,PGME:NPA)をもたらした。
(参考例12)
フェニルトリメトキシシラン(8.39g,5モル%)、テトラエトキシシラン(140.86g,80モル%)およびフェナントレン−9−トリエトキシシラン(43.27g,15モル%)を丸底フラスコに秤量した。192.51gのPGMEを丸底フラスコに加えた。57.81gの水(0.01MのHCl)を該反応フラスコに5分以内で加え、その間磁気撹拌機を使用して反応混合物を絶えず撹拌した。この後、反応混合物をRTで15分間撹拌し、電気マントルを使用して5時間還流した。還流後、PGMEからPGME(230gのPGMEを加えた)への溶媒交換処理を行った。溶媒交換後、物質溶液を120℃で2時間還流した。2時間の還流処理後、物質を希釈および濾過後使用に供した。該物質を20%固形分まで希釈(PGMEを加えることによって)し、0.1μmのPTFEフィルターを使用して濾過した。この溶液をNBA(n−ブチルアセテート)で更に希釈して11%の溶液(1:1,PGME:NBA)をもたらした。
フェニルトリメトキシシラン(8.39g,5モル%)、テトラエトキシシラン(140.86g,80モル%)およびフェナントレン−9−トリエトキシシラン(43.27g,15モル%)を丸底フラスコに秤量した。192.51gのPGMEを丸底フラスコに加えた。57.81gの水(0.01MのHCl)を該反応フラスコに5分以内で加え、その間磁気撹拌機を使用して反応混合物を絶えず撹拌した。この後、反応混合物をRTで15分間撹拌し、電気マントルを使用して5時間還流した。還流後、PGMEからPGME(230gのPGMEを加えた)への溶媒交換処理を行った。溶媒交換後、物質溶液を120℃で2時間還流した。2時間の還流処理後、物質を希釈および濾過後使用に供した。該物質を20%固形分まで希釈(PGMEを加えることによって)し、0.1μmのPTFEフィルターを使用して濾過した。この溶液をNBA(n−ブチルアセテート)で更に希釈して11%の溶液(1:1,PGME:NBA)をもたらした。
(参考例13)
フェニルトリメトキシシラン(13.10g,5モル%)、テトラエトキシシラン(220.00g,80モル%)およびフェナントレン−9−トリエトキシシラン(67.58g,15モル%)を丸底フラスコに秤量した。601.32gのアセトンを丸底フラスコに加えた。90.29gの水(0.01MのHCl)を該反応フラスコに5分以内で加え、その間磁気撹拌機を使用して反応混合物を絶えず撹拌した。この後、反応混合物をRTで15分間撹拌し、電気マントルを使用して5時間還流した。還流後、アセトンからPGMEA(380gのPGMEAを加えた)への溶媒交換処理を行った。溶媒交換後、物質溶液を120℃で2時間還流した。2時間の還流処理後、物質を希釈および濾過後使用に供した。該物質を20%固形分まで希釈(PGMEAを加えることによって)し、0.1μmのPTFEフィルターを使用して濾過した。この溶液をPnPで更に希釈して11%の溶液(1:1,PGME:PnP)をもたらした。
フェニルトリメトキシシラン(13.10g,5モル%)、テトラエトキシシラン(220.00g,80モル%)およびフェナントレン−9−トリエトキシシラン(67.58g,15モル%)を丸底フラスコに秤量した。601.32gのアセトンを丸底フラスコに加えた。90.29gの水(0.01MのHCl)を該反応フラスコに5分以内で加え、その間磁気撹拌機を使用して反応混合物を絶えず撹拌した。この後、反応混合物をRTで15分間撹拌し、電気マントルを使用して5時間還流した。還流後、アセトンからPGMEA(380gのPGMEAを加えた)への溶媒交換処理を行った。溶媒交換後、物質溶液を120℃で2時間還流した。2時間の還流処理後、物質を希釈および濾過後使用に供した。該物質を20%固形分まで希釈(PGMEAを加えることによって)し、0.1μmのPTFEフィルターを使用して濾過した。この溶液をPnPで更に希釈して11%の溶液(1:1,PGME:PnP)をもたらした。
(参考例14)
フェニルトリメトキシシラン(13.10g,5モル%)、テトラエトキシシラン(220.00g,80モル%)およびフェナントレン−9−トリエトキシシラン(67.58g,15モル%)を丸底フラスコに秤量した。601.32gのアセトンを丸底フラスコに加えた。90.29gの水(0.01MのHCl)を該反応フラスコに5分以内で加え、その間磁気撹拌機を使用して反応混合物を絶えず撹拌した。この後、反応混合物をRTで15分間撹拌し、電気マントルを使用して5時間還流した。還流後、アセトンからPGMEA(380gのPGMEAを加えた)への溶媒交換処理を行った。溶媒交換後、物質溶液を120℃で2時間還流した。2時間の還流処理後、物質を希釈および濾過後使用に供した。該物質を20%固形分まで希釈(PGMEAを加えることによって)し、0.1μmのPTFEフィルターを使用して濾過した。この溶液をNPAで更に希釈して11%溶液(1:1,PGME:NPA)をもたらした。
フェニルトリメトキシシラン(13.10g,5モル%)、テトラエトキシシラン(220.00g,80モル%)およびフェナントレン−9−トリエトキシシラン(67.58g,15モル%)を丸底フラスコに秤量した。601.32gのアセトンを丸底フラスコに加えた。90.29gの水(0.01MのHCl)を該反応フラスコに5分以内で加え、その間磁気撹拌機を使用して反応混合物を絶えず撹拌した。この後、反応混合物をRTで15分間撹拌し、電気マントルを使用して5時間還流した。還流後、アセトンからPGMEA(380gのPGMEAを加えた)への溶媒交換処理を行った。溶媒交換後、物質溶液を120℃で2時間還流した。2時間の還流処理後、物質を希釈および濾過後使用に供した。該物質を20%固形分まで希釈(PGMEAを加えることによって)し、0.1μmのPTFEフィルターを使用して濾過した。この溶液をNPAで更に希釈して11%溶液(1:1,PGME:NPA)をもたらした。
(参考例15)
フェニルトリメトキシシラン(13.10g,5モル%)、テトラエトキシシラン(220.00g,80モル%)およびフェナントレン−9−トリエトキシシラン(67.58g,15モル%)を丸底フラスコに秤量した。601.32gのアセトンを丸底フラスコに加えた。90.29gの水(0.01MのHCl)を該反応フラスコに5分以内で加え、その間磁気撹拌機を使用して反応混合物を絶えず撹拌した。この後、反応混合物をRTで15分間撹拌し、電気マントルを使用して5時間還流した。還流後、アセトンからPGMEA(380gのPGMEAを加えた)への溶媒交換処理を行った。溶媒交換後、物質溶液を120℃で2時間還流した。2時間の還流処理後、物質を希釈および濾過後使用に供した。該物質を20%固形分まで希釈(PGMEAを加えることによって)し、0.1μmのPTFEフィルターを使用して濾過した。この溶液をNBAで更に希釈して11%溶液(1:1,PGME:NBA)をもたらした。
フェニルトリメトキシシラン(13.10g,5モル%)、テトラエトキシシラン(220.00g,80モル%)およびフェナントレン−9−トリエトキシシラン(67.58g,15モル%)を丸底フラスコに秤量した。601.32gのアセトンを丸底フラスコに加えた。90.29gの水(0.01MのHCl)を該反応フラスコに5分以内で加え、その間磁気撹拌機を使用して反応混合物を絶えず撹拌した。この後、反応混合物をRTで15分間撹拌し、電気マントルを使用して5時間還流した。還流後、アセトンからPGMEA(380gのPGMEAを加えた)への溶媒交換処理を行った。溶媒交換後、物質溶液を120℃で2時間還流した。2時間の還流処理後、物質を希釈および濾過後使用に供した。該物質を20%固形分まで希釈(PGMEAを加えることによって)し、0.1μmのPTFEフィルターを使用して濾過した。この溶液をNBAで更に希釈して11%溶液(1:1,PGME:NBA)をもたらした。
Claims (23)
- トリアルコキシシラン単量体およびテトラアルコキシシラン単量体を、第一の有機溶媒と第二の有機溶媒とを含む反応媒体内で行われる加水分解工程で加水分解し、
前記加水分解単量体に重合をもたらす条件を施して有機シロキサン重合体を形成することにより、これら単量体を重合工程で重合し、
前記加水分解工程後そして前記重合工程の前に、前記第二の有機溶媒を第三の有機溶媒と交換することを備え、
前記第一の有機溶媒が、ヒドロキシル基を有する有機化合物であり、
前記第二の有機溶媒が、脂肪族および芳香族炭化水素、脂肪族または芳香族エーテル、脂肪族または芳香族エステル並びにその混合物の群から選択されることを特徴とする有機シロキサン重合体の製造方法。 - 少なくとも50モル%のテトラアルコキシシラン単量体に由来した残基を含む有機シロキサン重合体を製造する請求項1に記載の方法。
- 前記加水分解工程の反応媒体が5〜95モル%の前記ヒドロキシル基を有する有機化合物を含む請求項1または2に記載の方法。
- 前記反応媒体が、40〜75モル%の前記第二の有機溶媒を含む請求項1〜3のいずれかに記載の方法。
- 前記反応媒体が、1〜30モル%の水を含む請求項1〜4のいずれかに記載の方法。
- 前記反応媒体が、少なくとも50モル%の前記第二の有機溶媒と、最低10モル%の前記有機ヒドロキシル化合物と、最低10モル%の水とを備える請求項1〜5のいずれかに記載の方法。
- 前記第二の有機溶媒が、前記加水分解単量体を溶解し得る請求項1〜6のいずれかに記載の方法。
- 前記有機ヒドロキシ化合物と、前記第一の有機溶媒とが互いに混和性である請求項1〜7のいずれかに記載の方法。
- 前記有機ヒドロキシ化合物が、式R5−OHを有するアルコールであり、
R5が1〜10の炭素原子を有する直鎖、分岐または環式のアルキルで、該アルキルを1または複数の水酸基、ハロゲン基、チオール基、カルボン酸基およびアリール基で任意に置換したものか、または、
6〜12の炭素原子を有するアリール基で、該アリール基を1または複数の水酸基、ハロゲン基、チオール基、カルボン酸基およびアリール基で任意に置換したものである請求項1〜8のいずれかに記載の方法。 - 水を前記重合工程の前に除去する請求項1〜9のいずれかに記載の方法。
- 前記加水分解工程に用いる反応媒体が、7未満、好ましくは6未満、特に5未満のpHを有する請求項1〜10のいずれかに記載の方法。
- 前記有機ヒドロキシ化合物が、前記単量体の加水分解および重合中の両方に存在する請求項1〜11のいずれかに記載の方法。
- 前記有機シロキサン重合体を回収することを備え、該重合体を反応媒体から回収する請求項1〜12のいずれかに記載の方法。
- 前記有機シロキサン重合体を回収することを備え、該重合体を少なくとも20モル%の有機ヒドロキシル化合物を含む組成物に調製する請求項1〜13のいずれかに記載の方法。
- 次式I:
R1 aSiX4−a I
(式中のR1 は、独立して水素、直鎖および分枝鎖のアルキルおよびシクロアルキル、アルケニル、アルキニル、(アルキル)アクリレート、エポキシ並びにアルコキシおよび1〜6の炭素環を有するアリールからなる群から選択され、各Xは、加水分解性基または炭化水素残基を示し、aは1〜3の整数である)に係わる単量体を加水分解および重合することを備える請求項1〜14のいずれかに記載の方法。 - 次式III:
R3cSiX4−c III
(式中のR3は、水素、任意に1または複数の置換基を担持するアルキル若しくはシクロアルキル、またはアルコキシを表し、各Xは、加水分解性基または炭化水素残基を示し、cは1〜3の整数である)に対応する少なくとも一つの単量体を使用することを備える請求項1〜15のいずれかに記載の方法。 - トリエトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、n−ブチルトリエトキシシラン、メチルジエトキシビニルシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリメトキシシランおよびフェナントレン−9−トリエトキシシラン並びにその混合物の群から選択した単量体を使用し、該単量体の少なくとも50モル%をテトラエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、n−ブチルトリエトキシシラン、メチルジエトキシビニルシランおよびジメチルジエトキシシラン並びにその混合物の群から選択することを備える請求項1〜16のいずれかに記載の方法。
- テトラアルコキシシランを単量体として使用し、当該シランのアルコキシ基が同じまたは異なり、式−O−R4を有するラジカル基の群から選択され、R4が1〜10、好ましくは1〜6の炭素原子有し、ハロゲン、ヒドロキシル、ビニル、エポキシおよびアリルの群から選択した1または2の置換基を任意に示す直鎖または分枝鎖のアルキル基である請求項1〜17のいずれかに記載の方法。
- 前記加水分解性基が、アルコキシ基である請求項15に記載の方法。
- 前記有機ヒドロキシル化合物を第1、第2および第3級のアルコール群から選択する請求項1〜19のいずれかに記載の方法。
- 前記有機シロキサン重合体のケイ素含有量が、少なくとも20モル%、好ましくは少なくとも25モル%、特に少なくとも30モル%、最適に少なくとも35モル%、有利には40モル%またはそれ以上である前記請求項1〜20のいずれかに記載の方法。
- 前記重合工程が、前記加水分解単量体を縮合してプレポリマーを製造し、前記プレポリマーを基板上に塗布しそして前記プレポリマーを重合し膜を形成することを備える請求項1に記載の方法。
- さらに、前記膜を硬化することを備える請求項22に記載の方法。
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