JP2017500420A - シリケート樹脂及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
((CH3)3SiO1/2)m(RSiO3/2)n(SiO4/2)o 式(1)
(式中、Rは、エポキシ基、アクリレート基、チオール基、アルケニル基、ビニルエーテル基、アミノ基、フルオロ基、又はこれらの任意の組み合わせを含む有機官能基であり、R’は、水素原子、又は1〜4個の炭素原子を有する炭化水素基であり、m、n、oは、樹脂中の各樹脂単位のモルパーセントであり、m+n+o=1である)を有するMT’Q樹脂を生成するための触媒量の塩基、及び(d)任意選択的に、有機溶媒、の存在下で反応させる工程を含む方法に関する。いくつかの実施形態において、反応は、約23℃〜約150℃の範囲の温度で実施される。更なる実施形態において、温度は約23℃〜約120℃の範囲である。なお更なる実施形態において、温度は約50℃〜約80℃の範囲である。
((CH3)3SiO1/2)m(RSiO3/2)n(SiO4/2)o 式(1)
を有する官能性シリケート樹脂が生成され、式中、Rは、エポキシ基、アクリレート基、チオール基、アルケニル基、ビニルエーテル基、アミノ基、フルオロ基、又はこれらの任意の組み合わせを含む有機官能基であり、m、n、oは、樹脂中の各樹脂単位のモルパーセントであり、m+n+o=1である。一実施形態では、官能性シリケート樹脂は、
((CH3)3SiO1/2)m[(R1SiO3/2)x(R2SiO3/2)y]n(SiO4/2)o 式(2)
であり、式中、R1及びR2はそれぞれ独立して、エポキシ基、アクリレート基、アルケニル基、チオール基、ビニルエーテル基、又はこれらの任意の組み合わせであり、m、n、oは、樹脂中の各樹脂単位のモルパーセントであり、m+n+o=1であり、x+y=nである。
((CH3)3SiO1/2)m(RR”SiO2/2)n(SiO4/2)o 式(3)
(式中、Rは、エポキシ基、アクリレート基、チオール基、アルケニル基、ビニルエーテル基、アミノ基、フルオロ基、又はこれらの任意の組み合わせを含む有機官能基であり、R’は水素原子又は1〜4個の炭素原子を有する炭化水素基であり、R”は1〜20個の炭素原子を有するアルキル又はアリール基であり、m、n、oは、樹脂中の各樹脂単位のモルパーセントであり、m+n+o=1である)を有するMD’Q樹脂を生成するための触媒量の塩基、及び(d)任意選択的に、有機溶媒、の存在下で反応させる工程を含む方法に関する。いくつかの実施形態において、反応は、約23℃〜約150℃の範囲の温度で実施される。更なる実施形態において、温度は約23℃〜約120℃の範囲である。なお更なる実施形態において、温度は約50℃〜約80℃の範囲である。
((CH3)3SiO1/2)m(RR”SiO2/2)n(SiO4/2)o 式(3)
を有する官能性シリケート樹脂が生成され、式中、Rは、エポキシ基、アクリレート基、チオール基、アルケニル基、ビニルエーテル基、アミノ基、フルオロ基、又はこれらの任意の組み合わせを含む有機官能基であり、R”は、1〜20個の炭素原子を有するアルキル又はアリール基であり、m、n、oは、樹脂中の各樹脂単位のモルパーセントであり、m+n+o=1である。
((CH3)3SiO1/2)m(RR”2SiO1/2)n(SiO4/2)o 式(4)
(式中、Rは、エポキシ基、アクリレート基、チオール基、アルケニル基、ビニルエーテル基、アミノ基、フルオロ基、又はこれらの任意の組み合わせを含む有機官能基であり、R’は、水素原子、又は1〜4個の炭素原子を有する炭化水素基であり、各R”は、独立して、1〜20個の炭素原子を有するアルキル又はアリール基であり、m、n、oは、樹脂中の各樹脂単位のモルパーセントであり、m+n+o=1である)を有するMM’Q樹脂を生成するための触媒量の塩基、及び(d)任意選択的に、有機溶媒、の存在下で反応させる工程を含む方法に関する。いくつかの実施形態において、反応は、約23℃〜約150℃の範囲の温度で実施される。更なる実施形態において、温度は約23℃〜約120℃の範囲である。なお更なる実施形態において、温度は約50℃〜約80℃の範囲である。
((CH3)3SiO1/2)m(RR”2SiO1/2)n(SiO4/2)o 式(4)
を有する官能性シリケート樹脂が生成され、式中、Rは、エポキシ基、アクリレート基、チオール基、アルケニル基、ビニルエーテル基、アミノ基、フルオロ基、又はこれらの任意の組み合わせを含む有機官能基であり、各R”は、独立して、1〜20個の炭素原子を有するアルキル又はアリール基であり、m、n、oは、樹脂中の各樹脂単位のモルパーセントであり、m+n+o=1である。
((CH3)3SiO1/2)m(SiO4/2)o 式(5)
を有し、式中、m、oは、樹脂中の各樹脂単位のモルパーセントであり、m+o=1であり、モル比m/oは、約0.1/1〜約2/1の範囲である。更なる実施形態において、モル比m/oは、約0.2/1〜約1/1の範囲である。好適な市販のMQ樹脂の非限定例は、米国特許第2,676,182号(Daudt et al.)及びFrey,C.L.J.Org.Chem.1970,35,1308に記載されている。
HS−Z−SiR”n(OR’)3−n 式(6)
が挙げられ、式中、Zは、−CH2−、−(CH2)2−、(CH2)3−、−(CHMe−CH2CH2)−、及び−(CH2)4−が挙げられるがこれらに限定されない炭化水素鎖であり、n=0、1、又は2であり、R’は、水素原子、又は1〜4個の炭素原子を有する炭化水素基であり、各R”は、独立して、1〜20個の炭素原子を有するアルキル又はアリール基である。官能性シリケート樹脂組成物の製造に使用するのに好適なチオ官能性シランの更なる例としては、限定するものではないが、チオプロピルトリメトキシシラン、チオエチルトリメトキシシラン、チオブチルトリメトキシシラン、又はこれらの任意の組み合わせが挙げられる。官能性シリケート樹脂組成物の製造における使用が想到されるチオ官能性シランは、当該技術分野において既知のチオ官能性シランの生成方法によって製造することができ、商業的に入手することもできる。
H2C=CH−Z−SiR”n(OR’)3−n 式(7)
が挙げられ、式中、Zは、−CH2−、−(CH2)2−、(CH2)3−、−(CHMe−CH2CH2)−、及び−(CH2)4−が挙げられるがこれらに限定されない炭化水素鎖であり、n=0、1、又は2であり、R’は、水素原子、又は1〜4個の炭素原子を有する炭化水素基であり、各R”は、独立して、1〜20個の炭素原子を有するアルキル又はアリール基である。官能性シリケート樹脂組成物の製造に使用するのに好適なアルケニル基の更なる例としては、限定するものではないが、H2C=CH−、H2C=CHCH2−、H2C=C(CH3)CH2−、H2C=CHCH2CH2−、H2C=CHCH2CH2CH2−、H2C=CHCH2CH2CH2CH2−、又はこれらの任意の組み合わせが挙げられる。官能性シリケート樹脂組成物の製造における使用が想到されるアルケニル官能性シランは、当該技術分野において既知のアルケニル官能性シランの生成方法によって製造することができ、商業的に入手することもできる。
H2C=C−O−Z−SiR”n(OR’)3−n 式(8)
が挙げられ、式中、Zは、−CH2−、−(CH2)2−、(CH2)3−、−(CHMe−CH2CH2)−、及び−(CH2)4−が挙げられるがこれらに限定されない炭化水素鎖であり、n=0、1、又は2であり、R’は、水素原子、又は1〜4個の炭素原子を有する炭化水素基であり、各R”は、独立して、1〜20個の炭素原子を有するアルキル又はアリール基である。官能性シリケート樹脂組成物の製造における使用が想到されるビニルエーテル官能性シランは、当該技術分野において既知のビニルエーテル官能性シランの生成方法によって製造することができ、商業的に入手することもできる。
R3 3N−Z−SiR”n(OR’)3−n 式(9)
が挙げられ、式中、Zは、−CH2−、−(CH2)2−、(CH2)3−、−(CHMe−CH2CH2)−、及び−(CH2)4−が挙げられるがこれらに限定されない炭化水素鎖であり、n=0、1、又は2であり、R’は、水素原子、又は1〜4個の炭素原子を有する炭化水素基であり、各R”は、独立して、1〜20個の炭素原子を有するアルキル又はアリール基であり、R3は、水素、アルキル基、又はアリール基である。官能性シリケート樹脂組成物の製造における使用が想到されるアミノ官能性シランは、当該技術分野において既知のアミノ官能性シランの生成方法によって製造することができ、商業的に入手することもできる。
CF3−(CF2)m−Z−SiR”n(OR’)3−n 式(10)
が挙げられ、式中、Zは、−CH2−、−(CH2)2−、(CH2)3−、−(CHMe−CH2CH2)−、及び−(CH2)4−が挙げられるがこれらに限定されない炭化水素鎖であり、n=0、1、又は2であり、R’は、水素原子、又は1〜4個の炭素原子を有する炭化水素基であり、各R”は、独立して、1〜20個の炭素原子を有するアルキル又はアリール基であり、m≧0である。官能性シリケート樹脂組成物の生成における使用が想到されるフルオロ官能性シランは、当該技術分野において既知のフルオロ官能性シランの生成方法によって製造することができ、商業的に入手することもできる。
実施例
Claims (19)
- 官能性シリケート樹脂を調製する方法であって、
(a)MQ樹脂と(b)式RSi(OR’)3の三官能シランとを、(c)一般式:
((CH3)3SiO1/2)m(RSiO3/2)n(SiO4/2)oを有するMT’Q樹脂を生成するための触媒量の塩基、
及び、任意選択的に、(d)有機溶媒、の存在下で反応させる工程を含み、
式中、Rは、エポキシ基、アクリレート基、チオール基、アルケニル基、ビニルエーテル基、アミノ基、フルオロ基、又はこれらの任意の組み合わせを含む有機官能基であり、R’は、水素原子、又は1〜4個の炭素原子を有する炭化水素基であり、m、n、oは、樹脂中の各樹脂単位のモルパーセントであり、m+n+o=1である、方法。 - 官能性シリケート樹脂を作製する方法であって、
(a)MQ樹脂を、(b)式RR”Si(OR’)2の二官能シランとを、(c)一般式:
((CH3)3SiO1/2)m(RR”SiO2/2)n(SiO4/2)oを有するMD’Q樹脂を生成するための触媒量の塩基、
及び、任意選択的に、(d)有機溶媒、の存在下で反応させる工程を含み、
式中、Rは、エポキシ基、アクリレート基、チオール基、アルケニル基、ビニルエーテル基、アミノ基、フルオロ基、又はこれらの任意の組み合わせを含む有機官能基であり、R’は、水素原子又は1〜4個の炭素原子を有する炭化水素基であり、R”は1〜20個の炭素原子を有するアルキル又はアリール基であり、m、n、oは、樹脂中の各樹脂単位のモルパーセントであり、m+n+o=1である、方法。 - 官能性シリケート樹脂を調製する方法であって、
(a)MQ樹脂と(b)式RR”2Si(OR’)の一官能性シランとを、(c)一般式:
((CH3)3SiO1/2)m(RR”2SiO1/2)n(SiO4/2)oを有するMM’Q樹脂を生成するための触媒量の塩基
及び、任意選択的に、(d)有機溶媒、の存在下で反応させる工程を含み、
式中、Rは、エポキシ基、アクリレート基、チオール基、アルケニル基、ビニルエーテル基、アミノ基、フルオロ基、又はこれらの任意の組み合わせを含む有機官能基であり、R’は、水素原子、又は1〜4個の炭素原子を有する炭化水素基であり、各R”は、独立して、1〜20個の炭素原子を有するアルキル又はアリール基であり、m、n、oは、樹脂中の各樹脂単位のモルパーセントであり、m+n+o=1である、方法。 - 前記MQ樹脂が、式:
((CH3)3SiO1/2)m(SiO4/2)o
を有し、式中、m、oは、前記樹脂中の各樹脂単位のモルパーセントであり、m+o=1であり、モル比m/oは、約0.1/1〜約2/1の範囲である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。 - 前記塩基が、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化セシウム、カリウムメトキシド、ナトリウムメトキシド、セシウムメトキシド、水酸化テトラメチルアンモニウム、ピリジン、メチルアミン、イミダソール、ベンゾイミダゾール、ヒスチジン、ホスファゼン、又はこれらの任意の組み合わせを包含する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記有機溶媒が、トルエン、キシレン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセタート、2−ブタノン、酢酸エチル、酢酸ブチル、アセトニトリル、ベンゼン、シクロヘキサン、ジオキサン、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ヘキサン、又はこれらの任意の組み合わせを包含する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
- Rがエポキシ基を含む有機官能基であり、前記エポキシ基が3−グリシドキシプロピル基又は2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル基である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
- Rがアクリレート基を含む有機官能基であり、前記アクリレート基が、構造単位CH2=CHR3−COO−を含有し、式中、R3は水素、アルキル基、又はアリール基である、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
- Rがチオール基を含む有機官能基であり、前記チオール基が
HS−Z−SiR”n(OR’)3−n
であり、式中、Zは、−CH2−、−(CH2)2−、(CH2)3−、−(CHMe−CH2CH2)−、及び−(CH2)4−が挙げられるがこれらに限定されない炭化水素鎖であり、n=0、1、又は2であり、R’は、水素原子、又は1〜4個の炭素原子を有する炭化水素基であり、各R”は、独立して、1〜20個の炭素原子を有するアルキル又はアリール基である、請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。 - Rがアルケニル基を含む有機官能基であり、前記アルケニル基がH2C=CH−、H2C=CHCH2−、H2C=C(CH3)CH2−、H2C=CHCH2CH2−、H2C=CHCH2CH2CH2−、H2C=CHCH2CH2CH2CH2−、又はこれらの任意の組み合わせである、請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。
- Rがビニルエーテル基を含む有機官能基である、請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法。
- Rがアミノ基を含む有機官能基であり、前記アミノ基が構造単位R3N−を含有し、式中、R3は水素、アルキル基、又はアリール基である、請求項1〜11のいずれか一項に記載の方法。
- 前記反応が、約23℃〜約150℃の範囲の温度で実施される、請求項1〜12のいずれか一項に記載の方法。
- 前記官能性シリケート樹脂中の前記塩基の量が、約0.01重量%〜約1重量%の範囲である、請求項1〜13のいずれか一項に記載の方法。
- 請求項1〜14のいずれか一項に記載の方法により製造された、官能性シリケート樹脂。
- 一般式:
((CH3)3SiO1/2)m(RSiO3/2)n(SiO4/2)o
を有する官能性シリケート樹脂であって、式中、Rは、エポキシ基、アクリレート基、チオール基、アルケニル基、ビニルエーテル基、アミノ基、フルオロ基、又はこれらの任意の組み合わせを含む有機官能基であり、m、n、oは、前記樹脂中の各樹脂単位のモルパーセントであり、m+n+o=1である、官能性シリケート樹脂。 - 前記官能性シリケート樹脂が、
((CH3)3SiO1/2)m[(R1SiO3/2)x(R2SiO3/2)y]n(SiO4/2)o
であり、式中、R1及びR2はそれぞれ独立して、エポキシ基、アクリレート基、アルケニル基、チオール基、ビニルエーテル基、又はこれらの任意の組み合わせであり、m、n、oは、前記樹脂中の各樹脂単位のモルパーセントであり、m+n+o=1であり、x+y=nである、請求項16に記載の官能性シリケート樹脂。 - 一般式:
((CH3)3SiO1/2)m(RR”SiO2/2)n(SiO4/2)o
を有する官能性シリケート樹脂であって、式中、Rは、エポキシ基、アクリレート基、チオール基、アルケニル基、ビニルエーテル基、アミノ基、フルオロ基、又はこれらの任意の組み合わせを含む有機官能基であり、R”は、1〜20個の炭素原子を有するアルキル又はアリール基であり、m、n、oは、前記樹脂中の各樹脂単位のモルパーセントであり、m+n+o=1である、官能性シリケート樹脂。 - 一般式:
((CH3)3SiO1/2)m(RR”2SiO1/2)n(SiO4/2)o
を有する官能性シリケート樹脂であって、式中、Rは、エポキシ基、アクリレート基、チオール基、アルケニル基、ビニルエーテル基、アミノ基、フルオロ基、又はこれらの任意の組み合わせを含む有機官能基であり、各R”は、独立して、1〜20個の炭素原子を有するアルキル又はアリール基であり、m、n、oは、前記樹脂中の各樹脂単位のモルパーセントであり、m+n+o=1である、官能性シリケート樹脂。
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