JPH08165114A - Production of transparent silica gel bulk substance containing methyl group - Google Patents

Production of transparent silica gel bulk substance containing methyl group

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JPH08165114A
JPH08165114A JP33251594A JP33251594A JPH08165114A JP H08165114 A JPH08165114 A JP H08165114A JP 33251594 A JP33251594 A JP 33251594A JP 33251594 A JP33251594 A JP 33251594A JP H08165114 A JPH08165114 A JP H08165114A
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JP
Japan
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mol
methyltrialkoxysilane
compound
added
reaction
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Pending
Application number
JP33251594A
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Japanese (ja)
Inventor
Soi Chiyou
祖依 張
Yoshinori Tanigami
嘉規 谷上
Ryohei Terai
良平 寺井
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Yamamura Glass KK
Original Assignee
Yamamura Glass KK
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Publication date
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Publication of JPH08165114A publication Critical patent/JPH08165114A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C1/00Ingredients generally applicable to manufacture of glasses, glazes, or vitreous enamels
    • C03C1/006Ingredients generally applicable to manufacture of glasses, glazes, or vitreous enamels to produce glass through wet route

Abstract

PURPOSE: To simply produce the subject compound, useful as host materials for an organic substance having optical functions and excellent in mechanical properties, chemical durability and thermal stability by reacting a methyltrialkoxysilane (hereinafter referred to as A) with water in the presence of a metallic chelate compound (hereinafter referred to B), then baking the resultant reactional product and gelatinizing the baked product. CONSTITUTION: This method for producing the subject compound comprising a polysiloxane in which a network constituent unit represented by the formula CH3 SiO3/2 is repetitively bound so as to form a three-dimensional network structure. The ligand of the compound B comprises one or more of β-diketones, large ring polyether compounds, o,o'-dihydroxy aromatic azo compounds, etc., and the central metallic ions comprise one or more of Al, Cu, Zr, Cr, Co, Li, Na, K, rare earth metals and Ti. The amount of the added compound B is 0.001-5mol% based on the compound A. The amount of the water used is 1.4<=H2 O/Si<=4.0 expressed in terms of molar ratio. The pH just after preparing the reactional solution is 1.0-7.0.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】産業上の利用分野 本発明はメチル基を含有する透明シリカゲルバルク体の
製造方法に関し、とりわけ、光機能を有する有機物のホ
スト材料として有用なメチル基含有透明シリカゲルバル
ク体の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a transparent silica gel bulk body containing a methyl group, and more particularly to a method for producing a transparent silica gel bulk body containing a methyl group which is useful as a host material for an organic substance having an optical function.

【0002】従来技術及びその課題 ゾル−ゲル法によるガラス、セラミック等の合成におい
ては、通常、多くの水、アルコール等の溶媒を用いるた
め、乾燥の際の体積の減少が大きく、特にバルク体作製
時にはクラックが入るという問題を有している。この問
題を解決する方法が種々提案されているが、得られるゲ
ル体は本質的に多孔質であり、根本的な解決には至って
いない。また、従来から光機能を有する有機物質をドー
プしたシリカゲル体等の合成がゾル−ゲル法によって行
われている「Tani et al, J. Appl. Phys. 58(1985)355
9; Avnir et al, J. Phy. Chem. 88(1984)5956. 等」
が、マトリックスの骨格構造が三次元的に発達している
ものが多く、分子量の大きい有機物質をも高濃度でドー
プするには骨格中の隙間の大きさは十分とは言えなかっ
た。
2. Description of the Related Art In the synthesis of glass, ceramics and the like by the sol-gel method, a large amount of solvent such as water and alcohol is usually used, so that the volume during drying is largely reduced, and particularly, a bulk body is produced. Sometimes it has the problem of cracking. Various methods for solving this problem have been proposed, but the gel body obtained is essentially porous, and a fundamental solution has not been reached yet. In addition, the synthesis of silica gel bodies doped with an organic substance having an optical function has been conventionally performed by the sol-gel method `` Tani et al, J. Appl. Phys. 58 (1985) 355.
9; Avnir et al, J. Phy. Chem. 88 (1984) 5956.
However, the skeleton structure of the matrix is often developed three-dimensionally, and the size of the gap in the skeleton was not sufficient to dope high-molecular-weight organic substances at high concentrations.

【0003】一方、骨格中の隙間が比較的大きいシリカ
ゲルバルク体として有機基を含む構造単位を有するもの
や、有機ポリマーと複合化するもの等が研究されている
が、比較的容易な工程で機械的性質、化学的耐久性、熱
的安定性に優れかつ透明なバルク体を作製するには至っ
ていない。
On the other hand, as silica gel bulk materials having a relatively large gap in the skeleton, those having a structural unit containing an organic group, those which are compounded with an organic polymer, and the like have been studied. It has not been possible to prepare a transparent bulk body having excellent physical properties, chemical durability, and thermal stability.

【0004】ゾル−ゲル法においては、急速な加水分解
反応や溶解度等に起因したゲル化前の沈澱生成や分相が
起こりうることが知られており、沈澱や分相現象はメチ
ル基含有シリカコーティング膜の作製の研究においても
報告されている。沈澱生成や分相はゲル体の均一性に大
きく影響し、光学材料の特性を損ねるので、マトリック
スの作製時これらの現象をいかに抑えるかが課題となっ
ていた。
In the sol-gel method, it is known that precipitate formation or phase separation before gelation due to rapid hydrolysis reaction or solubility can occur, and the precipitation or phase separation phenomenon is caused by a methyl group-containing silica. It has also been reported in research on the production of coating films. Since precipitation formation and phase separation greatly affect the homogeneity of the gel body and impair the properties of the optical material, how to suppress these phenomena during the preparation of the matrix has been an issue.

【0005】本発明者らは上記の課題を解決するべく研
究を重ね、オルガノトリアルコキシシランを原料とし、
ゾル−ゲル法により均一な有機基含有透明シリカゲルバ
ルク体を作製する方法(特願平6−87497)を見出
したが、骨格中の隙間が大きく、かつ特に耐熱性に優れ
たメチル基含有透明シリカゲルバルク体を得るには複雑
な操作が必要であった。
The inventors of the present invention have conducted extensive research to solve the above problems, using organotrialkoxysilane as a raw material,
A method for producing a uniform organic group-containing transparent silica gel bulk body by the sol-gel method was found (Japanese Patent Application No. 6-87497), but a methyl group-containing transparent silica gel having a large gap in the skeleton and being particularly excellent in heat resistance. A complicated operation was required to obtain the bulk body.

【0006】そこで本発明は、メチルトリアルコキシシ
ランを原料とし、ゾル−ゲル法により、ゲルの乾燥時の
体積減少を極めて小さく、すなわちクラックの発生が無
く、分子量の大きい有機物をも高濃度でドープするのに
十分な骨格中の隙間の大きさを持ち、かつゲル化前の沈
澱生成や分相のない光学的に均一なメチル基含有透明シ
リカゲルバルク体を比較的簡単な操作で作製する方法を
提供する。
Therefore, in the present invention, methyltrialkoxysilane is used as a raw material, and by the sol-gel method, the volume reduction during drying of the gel is extremely small, that is, cracks are not generated, and an organic substance having a large molecular weight is doped at a high concentration. A method to prepare an optically uniform methyl group-containing transparent silica gel bulk body that has a sufficient size of the skeleton to prevent the formation of gel before gelation and phase separation by a relatively simple operation. provide.

【0007】本発明の概要 本発明は、式:CH3 SiO3/2 で表わされるネットワ
ーク構成単位が三次元網目構造を形成するように反復結
合しているポリシロキサンよりなるメチル基含有透明シ
リゲルバルク体の製造方法に関する。このメチル基含有
透明シリカゲルバルク体は、メチルトリアルコキシシラ
ンを出発原料とし、ゾル−ゲル法によって製造される。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a methyl group-containing transparent siligel bulk body composed of polysiloxane in which network constituent units represented by the formula: CH 3 SiO 3/2 are repeatedly bonded so as to form a three-dimensional network structure. Manufacturing method. This methyl group-containing transparent silica gel bulk body is produced by a sol-gel method using methyltrialkoxysilane as a starting material.

【0008】本発明によれば、メチルトリアルコキシシ
ランの加水分解及び脱水、脱アルコール縮合によるシロ
キサン結合形成の重縮合反応を、触媒としてメチルトリ
アルコキシシランに可溶な金属キレート化合物の存在
下、酸性ないし中性条件下で行った後、反応物を熟成し
て直接ゲル化させることを特徴とする。
According to the present invention, the polycondensation reaction of siloxane bond formation by hydrolysis and dehydration of methyltrialkoxysilane and dealcoholization condensation is carried out in the presence of a metal chelate compound soluble in methyltrialkoxysilane as a catalyst. Or after performing the reaction under neutral conditions, the reaction product is aged to be directly gelled.

【0009】反応に際し、所望によりジアルコキシシラ
ン、テトラアルコキシシラン、およびそれらのオリゴマ
ーの適量を単独または混合して反応系へ添加することに
より、得られるシリカゲルバルク体の骨格中の隙間の大
きさおよび極性を調節することができる。
During the reaction, suitable amounts of dialkoxysilane, tetraalkoxysilane, and their oligomers may be added individually or in admixture to the reaction system, if desired, so that the size of voids in the skeleton of the resulting silica gel bulk material and The polarity can be adjusted.

【0010】このように、金属キレート化合物を触媒と
して使用することにより、比較的簡単な操作によって機
械的性質、化学的耐久性、熱的安定性にすぐれた透明な
メチル基含有シリカゲルバルク体を製造することができ
る。
As described above, by using a metal chelate compound as a catalyst, a transparent methyl group-containing silica gel bulk body excellent in mechanical properties, chemical durability and thermal stability can be produced by a relatively simple operation. can do.

【0011】好ましい実施態様 よく知られているように、オルガノジアルコキシシラン
を加水分解すると対応する2官能のシラノールが生成
し、脱水縮合反応により、鎖状または環状ポリシロキサ
ンが生成する。メチルトリアルコキシシランでは、3官
能のシラノールが生成するので、その脱水縮合反応によ
り、生成したポリシロキサンはネットワーク構成単位が
CH3 SiO3/2 である三次元網目構造をとる。
Preferred Embodiment As is well known, hydrolysis of an organodialkoxysilane produces a corresponding bifunctional silanol, and a dehydration condensation reaction produces a chain or cyclic polysiloxane. Since methyltrialkoxysilane produces trifunctional silanols, the resulting polysiloxane has a three-dimensional network structure in which the network constituent unit is CH 3 SiO 3/2 due to its dehydration condensation reaction.

【0012】このように、ネットワークの構成単位をC
3 SiO3/2 とすることによりマトリックスのネット
ワークの骨格中の隙間の大きさが十分大きくなり、分子
量の大きい有機物質の高濃度ドープが可能となる。
In this way, the network unit is C
By using H 3 SiO 3/2 , the size of the gap in the skeleton of the matrix network becomes sufficiently large, and high-concentration doping of an organic substance having a large molecular weight becomes possible.

【0013】前記のメチル基含有透明シリカゲルバルク
体の製造方法において、メチルトリメトキシシラン(M
TMS)、メチルトリエトキシシラン(MTES)等の
メチルトリアルコキシシランへ水、メチルトリアルコキ
シシランに可溶な金属キレート化合物を添加し、加水分
解・重縮合反応を行う。この際、金属キレート化合物が
存在しないと、(CH3 SiO3/2 n の結晶が析出す
る。また、アルカリ性の条件下では、反応のメカニズム
が変わってしまい、粒子状の生成物が沈澱し、透明なシ
リカゲルバルク体が得られない。
In the above method for producing a bulk silica gel containing a methyl group, methyltrimethoxysilane (M
Water and a metal chelate compound soluble in methyltrialkoxysilane are added to methyltrialkoxysilane such as TMS) and methyltriethoxysilane (MTES) to carry out a hydrolysis / polycondensation reaction. At this time, if no metal chelate compound is present, (CH 3 SiO 3/2 ) n crystals are precipitated. In addition, under alkaline conditions, the reaction mechanism changes, and particulate products precipitate, making it impossible to obtain a transparent silica gel bulk material.

【0014】水の添加量は1.4≦H2 O/Si≦4.
0(モル比)である。H2 O/Si<1.4(モル比)
では、未反応のアルコキシ基が残り、マトリックスの強
度が劣化する。逆にH2 O/Si>4.0(モル比)で
は、分相が起こり、光学的に均質なシリカゲルバルク体
が得られない。水の添加量は1.4≦H2 O/Si≦
2.5(モル比)とするのがさらに好ましい。
The amount of water added is 1.4 ≦ H 2 O / Si ≦ 4.
It is 0 (molar ratio). H 2 O / Si <1.4 (molar ratio)
Then, unreacted alkoxy groups remain and the strength of the matrix deteriorates. On the other hand, when H 2 O / Si> 4.0 (molar ratio), phase separation occurs and an optically homogeneous silica gel bulk body cannot be obtained. The amount of water added is 1.4 ≦ H 2 O / Si ≦
More preferably, it is 2.5 (molar ratio).

【0015】反応により生成するアルコールの除去は必
ずしも必要ではないが、反応後の熟成中は、アルコール
が揮発するような開放系とするのが好ましい。従って初
期の反応溶液中にはアルコール等の有機溶媒を添加しな
い方が好ましい。
It is not always necessary to remove the alcohol produced by the reaction, but it is preferable to use an open system in which the alcohol volatilizes during the aging after the reaction. Therefore, it is preferable not to add an organic solvent such as alcohol to the initial reaction solution.

【0016】溶液のpHは反応溶液調製直後の初期値で
1.0〜7.0が好ましい。pH<1.0であると、金
属キレート化合物を添加しても、シリカゲルバルク体が
白濁する。逆にpH>7.0の条件では、所望の反応が
進行しない。反応の進行を速めるため酸触媒を添加して
反応溶液の初期pHを1.0〜5.0とするのがさらに
好ましく、そのため使用する酸触媒は特に限定されず、
硝酸、塩酸等の無機酸触媒、酢酸等の有機酸触媒が常法
に従って使用される。
The pH of the solution is preferably 1.0 to 7.0 as an initial value immediately after the reaction solution is prepared. If pH <1.0, the silica gel bulk body becomes cloudy even if the metal chelate compound is added. On the contrary, the desired reaction does not proceed under the condition of pH> 7.0. It is more preferable to add an acid catalyst to make the initial pH of the reaction solution 1.0 to 5.0 in order to accelerate the progress of the reaction, and therefore the acid catalyst to be used is not particularly limited,
Inorganic acid catalysts such as nitric acid and hydrochloric acid, and organic acid catalysts such as acetic acid are used according to a conventional method.

【0017】金属キレート化合物としては、主な原料モ
ノマーであるメチルトリアルコキシシランに可溶なもの
を用いる。金属キレート化合物が原料モノマーに不溶
で、水相に可溶である場合には、所望の反応が進行しな
い。
As the metal chelate compound, one that is soluble in methyltrialkoxysilane, which is the main raw material monomer, is used. When the metal chelate compound is insoluble in the raw material monomer and soluble in the aqueous phase, the desired reaction does not proceed.

【0018】上記条件を満たすキレート化合物として
は、β−ジケトン類(1,3−ジオキソプロピレン鎖を
有する化合物)の金属キレート、大環状ポリエーテル化
合物金属キレート、o,o’−ジヒドロキシ芳香族アゾ
化合物金属キレート、o−サリチリデンアミノフェノー
ル及びその誘導体の金属キレート等が挙げられる。金属
イオンの種類は特に限定されないが、配位子との錯体生
成定数の大きいものを選ぶ必要がある。具体的に例とし
て、トリス(アセチルアセトナト)アルミニウム(III
)、トリス(エチルアセトアセタト)アルミニウム(I
II )、トリス(ジエチルマロナト)アルミニウム(III
)、ビス(アセチルアセトナト)銅(II)、テトラキ
ス(アセチルアセトナト)ジルコニウム(IV)、トリス
(アセチルアセトナト)クロム(III )、トリス(アセ
チルアセトナト)コバルト(III )、および酸化チタン
(II)アセチルアセトナト〔(CH3 COCH2 COC
3 2 TiO〕等のβ−ジケトン類金属キレート、希
土類金属のジケトン類金属キレート、18−クラウン−
6−カリウムキレート化合物塩、12−クラウン−4−
リチウムキレート化合物塩、15−クラウン−5−ナト
リウムキレート化合物塩等の大環状ポリエーテル化合物
金属キレート、o,o’−ジヒドロキシアゾベンゼンの
アルミニウム、コバルト、銅、チタン等の金属キレー
ト、o−サリチリデンアミノフェノラト銅(II)、o−
サリチリデンアミノフェノラトアルミニウム(III )等
の金属キレート等を挙げることができる。これらの金属
キレート化合物がシラノールと相互作用し、重合反応を
コントロールする働きをすると考えられる。添加量に関
しては、その効果に応じてメチルトリアルコキシシラン
に対して0.001〜5モル%の範囲で添加する。0.
001モル%より少ないと、結晶析出抑制効果が得られ
ない。逆に5モル%より多く添加すると、キレート化合
物が析出したり、ゲルの性質に影響を及ぼすようにな
る。金属キレート化合物は、反応系へ配位子成分と金属
成分を別々に添加し、その場でキレート化してもよい。
金属キレート化合物の添加量はメチルトリアルコキシシ
ランに対し0.01〜1モル%とするのがさらに好まし
い。
As the chelate compound satisfying the above conditions, metal chelates of β-diketones (compounds having 1,3-dioxopropylene chain), macrocyclic polyether compound metal chelates, o, o′-dihydroxy aromatic azo Examples thereof include compound metal chelates, metal chelates of o-salicylidene aminophenol and its derivatives, and the like. The type of metal ion is not particularly limited, but it is necessary to select one having a large complex formation constant with the ligand. As a specific example, tris (acetylacetonato) aluminum (III
), Tris (ethylacetoacetato) aluminum (I
II), tris (diethylmalonato) aluminum (III
), Bis (acetylacetonato) copper (II), tetrakis (acetylacetonato) zirconium (IV), tris (acetylacetonato) chromium (III), tris (acetylacetonato) cobalt (III), and titanium oxide ( II) Acetylacetonato [(CH 3 COCH 2 COC
[H 3 ) 2 TiO] and other β-diketone metal chelates, rare earth metal diketone metal chelates, 18-crown-
6-potassium chelate compound salt, 12-crown-4-
Macrocyclic polyether compound metal chelates such as lithium chelate compound salts and 15-crown-5 sodium chelate salts, metal chelates of o, o'-dihydroxyazobenzene such as aluminum, cobalt, copper and titanium, o-salicylidene Aminophenolato copper (II), o-
Examples thereof include metal chelates such as salicylidene aminophenolato aluminum (III). It is considered that these metal chelate compounds interact with silanol to control the polymerization reaction. Regarding the addition amount, it is added in the range of 0.001 to 5 mol% with respect to the methyltrialkoxysilane depending on the effect. 0.
If it is less than 001 mol%, the effect of suppressing crystal precipitation cannot be obtained. On the other hand, if it is added in an amount of more than 5 mol%, a chelate compound will be deposited and the gel properties will be affected. The metal chelate compound may be prepared by adding a ligand component and a metal component separately to the reaction system and chelating in situ.
The addition amount of the metal chelate compound is more preferably 0.01 to 1 mol% with respect to methyltrialkoxysilane.

【0019】エチレンジアミン等のポリアミン系配位子
が配位して生成したキレート錯塩は水相に可溶であり、
反応の進行を妨げ、かつキレート錯塩の沈澱が徐々に生
じるため、好ましくない。また、この種の金属キレート
化合物を用いると、pHがアルカリ性側へ移動し、反応
のメカニズム自体が変わってしまい、所望のポリマーが
得られない。さらに、pHを酸性側にするべく酸をさら
に加えると、キレート錯塩自体が沈澱してしまう。
The chelate complex salt produced by coordinating a polyamine-based ligand such as ethylenediamine is soluble in the aqueous phase,
It is not preferable because it hinders the progress of the reaction and precipitates the chelate complex salt gradually. Further, when this kind of metal chelate compound is used, the pH shifts to the alkaline side and the reaction mechanism itself changes, so that the desired polymer cannot be obtained. Furthermore, if an acid is further added to adjust the pH to the acidic side, the chelate complex salt itself will precipitate.

【0020】加水分解・重縮合反応は室温で行っても良
いが、反応促進のため、40〜80℃で行うことが好ま
しい。
The hydrolysis / polycondensation reaction may be carried out at room temperature, but it is preferably carried out at 40 to 80 ° C. to accelerate the reaction.

【0021】本発明のメチル基含有シリカゲルバルク体
は骨格中の隙間の大きさおよび極性の調節のため40モ
ル%まで、好ましくは30モル%までのR1 2 SiO
2/2(R1 、R2 :メチル基、エチル基、n−プロピル
基、イソプロピル基、フェニル基、ビニル基等)および
/またはSiO4/2 単位を含んでも良い。R1 2 Si
2/2 単位が40モル%を越えると、硬度等の機械的性
質が劣化する。SiO4/2 単位が40モル%を越える
と、ゲル化時の収縮率が大きくなり、割れを生じやすく
なると共に、化学的耐久性も劣化する。R1 2 SiO
2/2 単位を形成するモノマーとしては、ジメチルジメト
キシシラン、ジフェニルジメトキシシラン等のジアルコ
キシシランが用いられ、SiO4/2 単位を形成するモノ
マーとしては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシ
シラン等のテトラアルコキシシランが用いられる。共重
合体ポリマー合成の時も、金属キレートを用いることが
必須であるが、これはメチルトリアルコキシシランモノ
マー重縮合時の結晶析出を抑制する触媒であり、ジアル
コキシシランおよびテトラアルコキシシランからは金属
キレート触媒が存在しなくても、結晶の析出は認められ
ない。そのためジアルコキシシランおよび/またはテト
ラアルコキシシランはメチルトリアルコキシシランの重
縮合反応途中の反応系へ、アルコキシシランモノマーの
形で、または金属キレート触媒の不存在下で水と反応さ
せて得られるオリゴマーの形で添加し、共重合させるこ
とができる。
The silica gel bulk material containing a methyl group of the present invention has a R 1 R 2 SiO content of up to 40 mol%, preferably up to 30 mol%, in order to control the size and polarity of the voids in the skeleton.
2/2 (R 1 , R 2 : methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, phenyl group, vinyl group, etc.) and / or SiO 4/2 unit may be contained. R 1 R 2 Si
When the O 2/2 unit exceeds 40 mol%, mechanical properties such as hardness deteriorate. When the SiO 4/2 unit exceeds 40 mol%, the contraction rate at the time of gelation becomes large, cracking is likely to occur, and chemical durability is deteriorated. R 1 R 2 SiO
As the monomer forming the 2/2 unit, dialkoxysilane such as dimethyldimethoxysilane and diphenyldimethoxysilane is used, and as the monomer forming the SiO 4/2 unit, tetraalkoxysilane such as tetramethoxysilane and tetraethoxysilane is used. Silane is used. It is essential to use a metal chelate also when synthesizing a copolymer polymer, but this is a catalyst that suppresses crystal precipitation during polycondensation of a methyltrialkoxysilane monomer. Crystal precipitation is not observed even in the absence of a chelate catalyst. Therefore, the dialkoxysilane and / or the tetraalkoxysilane is reacted with water in the polycondensation reaction of the methyltrialkoxysilane, in the form of an alkoxysilane monomer, or in the absence of a metal chelate catalyst to obtain an oligomer obtained by the reaction. It can be added in the form and copolymerized.

【0022】以下の実施例は本発明を例証する目的のも
のであり、本発明の範囲の限定を意図するものではな
い。
The following examples are for the purpose of illustrating the invention and are not intended to limit the scope of the invention.

【0023】実施例1 メチルトリメトキシシラン(信越化学工業、LS−53
0、以下MTMS)に、MTMSに対し0.1モル%の
トリス(アセチルアセトナト)アルミニウム(III )を
添加し、MTMS:H2 Oのモル比が1:1.75にな
るように蒸留水を添加した。蒸留水中の10wt%の水
は触媒として0.1Nの硝酸を用いた。最初は2相の状
態であるが、室温で攪拌を続けると、加水分解・重縮合
反応が進むにつれて均一になり、1分間以内に透明にな
った。このときpH4.3であった。二週間、密閉の状
態で静置したところ、沈澱は観察されなかった。それか
ら、40℃の開放状態にして、透明なゲル体を得た。
Example 1 Methyltrimethoxysilane (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., LS-53)
0, hereinafter MTMS), 0.1 mol% of tris (acetylacetonato) aluminum (III) relative to MTMS was added, and distilled water was added so that the molar ratio of MTMS: H 2 O was 1: 1.75. Was added. As 10 wt% water in distilled water, 0.1N nitric acid was used as a catalyst. Initially, it was in a two-phase state, but when stirring was continued at room temperature, it became uniform as the hydrolysis / polycondensation reaction proceeded, and became transparent within 1 minute. At this time, the pH was 4.3. When left in a closed state for 2 weeks, no precipitate was observed. Then, it was opened at 40 ° C. to obtain a transparent gel body.

【0024】比較例1 MTMSに、蒸留水とMTMSのモル比が1.75:1
になるように蒸留水を添加した。蒸留水中の10wt%
の水は触媒として0.1Nの硝酸を用いた。最初は2相
の状態であるが、室温で攪拌を続けると、加水分解・重
縮合反応が進むにつれて均一になり、1分間以内に透明
になった。密閉の状態で1日間静置すると、沈澱が生じ
た。沈澱物を遠心分離して、粉末X線回折で調べたとこ
ろ、C824Si8 12結晶であることがわかった。上
部の液は二週間で白濁したゲルになった。
Comparative Example 1 MTMS has a molar ratio of distilled water to MTMS of 1.75: 1.
Distilled water was added so that 10 wt% in distilled water
As the water, 0.1N nitric acid was used as a catalyst. Initially, it was in a two-phase state, but when stirring was continued at room temperature, it became uniform as the hydrolysis / polycondensation reaction proceeded, and became transparent within 1 minute. When left in a sealed state for 1 day, a precipitate was formed. The precipitate was centrifuged, was examined by powder X-ray diffraction, it was found to be C 8 H 24 Si 8 O 12 crystals. The upper liquid became a cloudy gel in two weeks.

【0025】実施例2 メチルトリエトキシシラン(信越化学工業、LS−18
90、以下MTES)に、蒸留水とMTESのモル比が
1.25:1になるように蒸留水を添加した。蒸留水中
の10wt%の水は触媒として0.1Nの硝酸を用い
た。最初は2相の状態であるが、室温で攪拌を続ける
と、加水分解・重縮合反応が進むにつれて均一になり、
10分間以内に透明になった。密閉の状態で2日間静置
した後、反応によって生成したアルコールの理論値の8
0%をエバポレーターで蒸発させ、オリゴマーを得た。
更にMTESに対し0.025モル%のビス(アセチル
アセトナト)銅(II)を添加し、50℃で30分間保持
した後、MTES1モルあたり0.5モルの蒸留水を追
加した。密閉の状態で攪拌を続けると、約30分間で青
色の透明なゾルを得た。40℃で静置すると、2週間で
青色の透明ゲルになった。40℃の開放状態にして、乾
燥ゲルを得た。粉末X線回折で調べたところ、結晶は検
出できなかった。
Example 2 Methyltriethoxysilane (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., LS-18)
90, hereinafter MTES), distilled water was added so that the molar ratio of distilled water and MTES was 1.25: 1. As 10 wt% water in distilled water, 0.1N nitric acid was used as a catalyst. Initially it is in a two-phase state, but if stirring is continued at room temperature, it will become uniform as the hydrolysis / polycondensation reaction proceeds,
It became transparent within 10 minutes. After standing for 2 days in a sealed state, the theoretical value of alcohol produced by the reaction was 8
0% was evaporated by an evaporator to obtain an oligomer.
Further, 0.025 mol% of bis (acetylacetonato) copper (II) was added to MTES, and the mixture was kept at 50 ° C. for 30 minutes, and then 0.5 mol of distilled water was added per 1 mol of MTES. When stirring was continued in a sealed state, a blue transparent sol was obtained in about 30 minutes. After standing at 40 ° C., it became a blue transparent gel in 2 weeks. The dried gel was obtained at 40 ° C. in an open state. When examined by powder X-ray diffraction, no crystals could be detected.

【0026】比較例2 実施例2のオリゴマーに、50℃でMTESに対して
0.1モル%の硫酸銅と、0.2モル%のエチレンジア
ミンと、MTES1モルあたり0.5モルの蒸留水より
なるpH12の銅エチレンジアミン錯塩溶液を添加し
た。密閉の状態で2日間攪拌したところ、2相液の状態
で、銅キレート化合物の沈澱が生じた。
Comparative Example 2 The oligomer of Example 2 was prepared by adding 0.1 mol% of copper sulfate to MTES at 50 ° C., 0.2 mol% of ethylenediamine, and 0.5 mol of distilled water per mol of MTES. Then, a copper ethylenediamine complex salt solution having a pH of 12 was added. When the mixture was stirred for 2 days in a sealed state, a copper chelate compound was precipitated in a two-phase liquid state.

【0027】比較例3 実施例2のオリゴマーに、50℃でMTES1モルあた
り0.5モルの蒸留水を添加した。密閉の状態で攪拌
し、約5分間で透明なゾルを得た。その後、密閉状態で
40℃で静置すると、2日間で白濁したゲルになった。
Comparative Example 3 0.5 mol of distilled water was added to the oligomer of Example 2 at 50 ° C. per mol of MTES. The mixture was stirred in a sealed state, and a transparent sol was obtained in about 5 minutes. Then, when it was left still at 40 ° C. in a closed state, it became a cloudy gel in 2 days.

【0028】比較例4 実施例2のオリゴマーに、50℃でMTESに対して
0.3モル%のアセチルアセトンを添加した後、さらに
MTES1モルあたり0.5モルの蒸留水を添加した。
密閉の状態で攪拌し、約5分間で透明なゾルを得た。そ
の後、密閉状態で40℃で静置すると、2日間で白濁し
たゲルになった。
Comparative Example 4 To the oligomer of Example 2 was added 0.3 mol% of acetylacetone based on MTES at 50 ° C., and then 0.5 mol of distilled water was added per mol of MTES.
The mixture was stirred in a sealed state, and a transparent sol was obtained in about 5 minutes. Then, when it was left still at 40 ° C. in a closed state, it became a cloudy gel in 2 days.

【0029】実施例3 実施例2のオリゴマーに、MTESに対して0.1モル
%のトリス(アセチルアセトナト)クロム(III )を添
加し、50℃で30分間保持した。さらに、MTES1
モルあたり0.5モルの蒸留水を追加した。密閉の状態
で攪拌を続けると、約20分間で赤紫色の透明なゾルを
得た。40℃で静置すると、2日間で赤紫色の透明ゲル
になった。開放状態にして、乾燥ゲルを得た。粉末X線
回折で調べたところ、結晶は検出できなかった。
Example 3 To the oligomer of Example 2, 0.1 mol% of tris (acetylacetonato) chromium (III) was added to MTES, and the mixture was kept at 50 ° C. for 30 minutes. Furthermore, MTES1
0.5 mol of distilled water was added per mol. When stirring was continued in a sealed state, a reddish purple transparent sol was obtained in about 20 minutes. After standing at 40 ° C., it became a reddish purple transparent gel in 2 days. In the open state, a dry gel was obtained. When examined by powder X-ray diffraction, no crystals could be detected.

【0030】実施例4 実施例2のオリゴマーに、MTESに対して0.1モル
%のトリス(アセチルアセトナト)コバルト(III )を
添加し、50℃で30分間保持した後、MTES1モル
あたり0.5モルの蒸留水を追加した。密閉の状態で攪
拌を続けると、約20分間で緑色の透明なゾルを得た。
その後、40℃で静置すると、2日間で緑色の透明ゲル
になった。開放状態にして、乾燥ゲルを得た。粉末X線
回折で調べたところ、結晶は検出できなかった。
Example 4 To the oligomer of Example 2, 0.1 mol% of tris (acetylacetonato) cobalt (III) with respect to MTES was added, and the mixture was kept at 50 ° C. for 30 minutes. Added 0.5 moles of distilled water. When stirring was continued in a sealed state, a green transparent sol was obtained in about 20 minutes.
Then, when it was left still at 40 ° C., it became a green transparent gel in 2 days. In the open state, a dry gel was obtained. When examined by powder X-ray diffraction, no crystals could be detected.

【0031】実施例5 実施例2のオリゴマーに、MTESに対し0.1モル%
のテトラキス(アセチルアセトナト)ジルコニウム(I
V)を添加し、50℃で72時間保持した後、MTES
1モルあたり0.5モルの蒸留水を追加した。密閉の状
態で攪拌を続けると、約20分間で無色の透明なゾルを
得た。その後、40℃で静置すると、2日間で透明ゲル
になった。開放状態にして、乾燥ゲルを得た。粉末X線
回折で調べたところ、結晶は検出できなかった。
Example 5 The oligomer of Example 2 was mixed with 0.1 mol% based on MTES.
Tetrakis (acetylacetonato) zirconium (I
V) was added and kept at 50 ° C. for 72 hours, then MTES
0.5 mol of distilled water was added per mol. When stirring was continued in a sealed state, a colorless transparent sol was obtained in about 20 minutes. Then, when it was left still at 40 ° C., it became a transparent gel in 2 days. In the open state, a dry gel was obtained. When examined by powder X-ray diffraction, no crystals could be detected.

【0032】実施例6 実施例2のオリゴマーに、MTESに対し0.1モル%
のアルミニウムsec−ブトキシドを添加し、更にベン
ゾイルトリフルオロアセトンを0.3モル%加えた。5
0℃で30分間保持した後、MTES1モルあたり0.
5モルの蒸留水を追加した。密閉の状態で攪拌を続ける
と、約20分間で無色の透明なゾルを得た。その後、4
0℃で静置すると、2日間で透明ゲルになった。開放状
態にして、乾燥ゲルを得た。粉末X線回折で調べたとこ
ろ、結晶は検出できなかった。
Example 6 The oligomer of Example 2 was mixed with 0.1 mol% based on MTES.
Aluminum sec-butoxide was added, and benzoyltrifluoroacetone was added in an amount of 0.3 mol%. 5
After holding at 0 ° C. for 30 minutes, the amount of 0.
Added 5 moles of distilled water. When stirring was continued in a sealed state, a colorless transparent sol was obtained in about 20 minutes. Then 4
After standing at 0 ° C., it became a transparent gel in 2 days. In the open state, a dry gel was obtained. When examined by powder X-ray diffraction, no crystals could be detected.

【0033】実施例7 実施例2のオリゴマーに、MTESに対し0.1モル%
のアルミニウムsec−ブトキシドを添加し、更にo,
o’−ジヒドロキシアゾベンゼンを0.1モル%を加え
た。50℃で30分間保持した後、MTES1モルあた
り0.5モルの蒸留水を追加した。密閉の状態で攪拌を
続けると、約20分間で赤色の透明なゾルを得た。その
後、40℃で静置すると、2日間で赤色の透明ゲルにな
った。
Example 7 The oligomer of Example 2 was mixed with 0.1 mol% based on MTES.
Aluminum sec-butoxide of
0.1 mol% of o'-dihydroxyazobenzene was added. After holding at 50 ° C. for 30 minutes, 0.5 mol of distilled water was added per mol of MTES. When stirring was continued in a sealed state, a red transparent sol was obtained in about 20 minutes. After that, when left standing at 40 ° C., a red transparent gel was formed in 2 days.

【0034】実施例8 トルエンにそれぞれの濃度が0.1Mになるようにアル
ミニウムsec−ブトキシドとo−サリチリデンアミノ
フェノールを溶解した。実施例2のオリゴマーに、MT
ESに対しアルミニウムの濃度が0.025モル%にな
るように前記トルエン溶液を加え、50℃で30分間保
持した後、MTES1モルあたり0.5モルの蒸留水を
追加した。40℃で密閉の状態で静置すると、褐色の透
明ゲルになった。
Example 8 Aluminum sec-butoxide and o-salicylidene aminophenol were dissolved in toluene so that each concentration was 0.1M. To the oligomer of Example 2, MT
The toluene solution was added so that the aluminum concentration was 0.025 mol% with respect to ES, and the mixture was held at 50 ° C. for 30 minutes, and then 0.5 mol of distilled water was added per 1 mol of MTES. When it was left still at 40 ° C. in a closed state, it became a brown transparent gel.

【0035】実施例9 実施例2のオリゴマーに、MTESに対し0.05モル
%のトリス(アセチルアセトナト)ユーロピウム(III
)を添加した。50℃で30分間保持した後、MTE
S1モルあたり0.5モルの蒸留水を追加した。40℃
で密閉の状態で静置すると、約1ケ月で黄色の透明なゲ
ルになった。
Example 9 The oligomer of Example 2 was mixed with 0.05 mol% of tris (acetylacetonato) europium (III) based on MTES.
) Was added. After holding at 50 ° C for 30 minutes, MTE
0.5 mol of distilled water was added per mol of S. 40 ° C
When left to stand in a closed state with, it became a yellow transparent gel in about 1 month.

【0036】実施例10 テトラエトキシシラン(信越化学工業、LS−234
0、以下TEOS)に、蒸留水とTEOSのモル比が
1.5:1になるように徐々に蒸留水を添加した。蒸留
水中の10wt%の水は触媒として0.1Nの硝酸を用
いた。最初は2相の状態であるが、室温で攪拌を続ける
と、加水分解・重縮合反応が進むにつれて均一になり、
30分間以内に透明になった。密閉の状態で2日間静置
した後、反応によって生成したアルコールの理論値の6
0%をエバポレーターで蒸発させ、TEOSのオリゴマ
ーを得た。実施例2のオリゴマーに、MTESに対し
0.1モル%のトリス(アセチルアセトナト)アルミニ
ウム(III )を添加し、50℃で30分間保持した後、
MTES1モルあたり0.5モルの蒸留水を添加した。
密閉状態で50℃で40分間反応させた後、MTESと
TEOSのモル比が75:25になるようにMTESオ
リゴマーへTEOSのオリゴマーを加え、更に、MTE
SとTEOSの合計のSi1モルに対し0.25モルの
蒸留水を添加し、50℃で10分間反応させた。40℃
で密閉の状態で静置し、約10時間で無色の透明なゲル
体を得た。
Example 10 Tetraethoxysilane (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., LS-234)
0, hereinafter TEOS), distilled water was gradually added so that the molar ratio of distilled water and TEOS was 1.5: 1. As 10 wt% water in distilled water, 0.1N nitric acid was used as a catalyst. Initially it is in a two-phase state, but if stirring is continued at room temperature, it will become uniform as the hydrolysis / polycondensation reaction proceeds,
It became transparent within 30 minutes. After standing for 2 days in a sealed state, the theoretical value of alcohol produced by the reaction was 6
Evaporation of 0% by an evaporator gave an oligomer of TEOS. To the oligomer of Example 2 was added 0.1 mol% of tris (acetylacetonato) aluminum (III) with respect to MTES, and the mixture was kept at 50 ° C. for 30 minutes.
0.5 mol of distilled water was added per mol of MTES.
After reacting for 40 minutes at 50 ° C. in a sealed state, TEOS oligomer was added to MTES oligomer so that the molar ratio of MTES and TEOS was 75:25.
Distilled water of 0.25 mol was added to 1 mol of Si in total of S and TEOS, and the mixture was reacted at 50 ° C. for 10 minutes. 40 ° C
Then, the mixture was allowed to stand in a closed state with, and a colorless transparent gel body was obtained in about 10 hours.

【0037】実施例11 実施例2のオリゴマーに、MTESに対して0.1モル
%のトリス(アセチルアセトナト)アルミニウム(III
)を添加し、50℃で30分間保持した後、MTES
とジメチルジメトキシシラン(信越化学工業、LS−5
20、以下DMDM)モル比が90:10になるように
DMDMを加えた。更に、MTESとDMDMの合計の
Si1モルに対し0.65モルの蒸留水を追加した。密
閉状態で、攪拌を続け、1時間反応させた。その後、4
0℃で静置すると、2日間で無色の透明ゲルになった。
Example 11 The oligomer of Example 2 was mixed with 0.1 mol% of tris (acetylacetonato) aluminum (III) based on MTES.
) Was added and held at 50 ° C. for 30 minutes, then MTES
And dimethyldimethoxysilane (Shin-Etsu Chemical Co., LS-5
20, DMDM) DMDM was added so that the molar ratio was 90:10. Further, 0.65 mol of distilled water was added to 1 mol of Si in total of MTES and DMDM. In a closed state, stirring was continued and reaction was carried out for 1 hour. Then 4
After standing at 0 ° C., it became a colorless transparent gel in 2 days.

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成7年4月13日[Submission date] April 13, 1995

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0018[Correction target item name] 0018

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0018】上記条件を満たすキレート化合物として
は、β−ジケトン類(1,3−ジオキソプロピレン鎖を
有する化合物)の金属キレート、大環状ポリエーテル化
合物金属キレート、o,o’−ジヒドロキシ芳香族アゾ
化合物金属キレート、o−サリチリデンアミノフェノー
ル及びその誘導体の金属キレート等が挙げられる。金属
イオンの種類は特に限定されないが、配位子との錯体生
成定数の大きいものを選ぶ必要がある。具体的に例とし
て、トリス(アセチルアセトナト)アルミニウム(II
I)、トリス(エチルアセトアセタト)アルミニウム
(III)、トリス(ジエチルマロナト)アルミニウム
(III)、ビス(アセチルアセトナト)銅(II)、
テトラキス(アセチルアセトナト)ジルコニウム(I
V)、トリス(アセチルアセトナト)クロム(II
I)、トリス(アセチルアセトナト)コバルト(II
I)、および酸化チタン(II)アセチルアセトネート
〔(CHCOCHCOCH TiO〕等のβ−ジ
ケトン類金属キレート、希土類金属のβ−ジケトン類金
属キレート、18−クラウン−6−カリウムキレート化
合物塩、12−クラウン−4−リチウムキレート化合物
塩、15−クラウン−5−ナトリウムキレート化合物塩
等の大環状ポリエーテル化合物金属キレート、o,o’
−ジヒドロキシアゾベンゼンのアルミニウム、コバル
ト、銅、チタン等の金属キレート、o−サリチリデンア
ミノフェノラト銅(II)、o−サリチリデンアミノフ
ェノラトアルミニウム(III)等の金属キレート等を
挙げることができる。これらの金属キレート化合物がシ
ラノールと相互作用し、重合反応をコントロールする働
きをすると考えられる。添加量に関しては、その効果に
応じてメチルトリアルコキシシランに対して0.001
〜5モル%の範囲で添加する。0.001モル%より少
ないと、結晶析出抑制効果が得られない。逆に5モル%
より多く添加すると、キレート化合物が析出したり、ゲ
ルの性質に影響を及ぼすようになる。金属キレート化合
物は、反応系へ配位子成分と金属成分を別々に添加し、
その場でキレート化してもよい。金属キレート化合物の
添加量はメチルトリアルコキシシランに対し0.01〜
1モル%とするのがさらに好ましい。
As the chelate compound satisfying the above conditions, metal chelates of β-diketones (compounds having 1,3-dioxopropylene chain), macrocyclic polyether compound metal chelates, o, o′-dihydroxy aromatic azo Examples thereof include compound metal chelates, metal chelates of o-salicylidene aminophenol and its derivatives, and the like. The type of metal ion is not particularly limited, but it is necessary to select one having a large complex formation constant with the ligand. As a specific example, tris (acetylacetonato) aluminum (II
I), tris (ethylacetoacetato) aluminum (III), tris (diethylmalonato) aluminum (III), bis (acetylacetonato) copper (II),
Tetrakis (acetylacetonato) zirconium (I
V), tris (acetylacetonato) chromium (II
I), tris (acetylacetonato) cobalt (II
I) and titanium (II) oxide acetylacetonate
[(CH 3 COCHCOCH 3) 2 TiO] and the like of β- diketones metal chelate, a rare earth metal β- diketone metal chelate, 18-crown-6-potassium chelate compound salt, 12-crown-4-lithium chelate salt , Macrocyclic polyether compound metal chelates such as 15-crown-5-sodium chelate salt, o, o ′
-Metal chelates of dihydroxyazobenzene such as aluminum, cobalt, copper and titanium, metal chelates of o-salicylidene aminophenolato copper (II), o-salicylidene aminophenolato aluminum (III) and the like. it can. It is considered that these metal chelate compounds interact with silanol to control the polymerization reaction. Regarding the amount of addition, depending on the effect, it is 0.001 relative to methyltrialkoxysilane.
Add in the range of ˜5 mol%. If it is less than 0.001 mol%, the effect of suppressing crystal precipitation cannot be obtained. Conversely, 5 mol%
If added in a larger amount, the chelate compound will be precipitated and the gel properties will be affected. The metal chelate compound, the ligand component and the metal component are separately added to the reaction system,
It may be chelated in situ. The amount of the metal chelate compound added is 0.01-based on methyltrialkoxysilane.
More preferably, it is 1 mol%.

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0021[Correction target item name] 0021

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0021】本発明のメチル基含有シリカゲルバルク体
は骨格中の隙間の大きさおよび極性の調節のため40モ
ル%まで、好ましくは30モル%までのRSiO
2/2(R、R:メチル基、エチル基、n−プロピ
ル基、イソプロピル基、フェニル基、ビニル基等)およ
び/またはSiO4/2単位を含んでも良い。R
SiO2/2単位が40モル%を越えると、硬度等の機
械的性質が劣化する。SiO4/2単位が40モル%を
越えると、ゲル化時の収縮率が大きくなり、割れを生じ
やすくなると共に、化学的耐久性も劣化する。R
SiO2/2単位を形成するモノマーとしては、ジメチ
ルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン等の
ジアルコキシシランが用いられ、SiO4/2単位を形
成するモノマーとしては、テトラメトキシシラン、テト
ラエトキシシラン等のテトラアルコキシシランが用いら
れる。共重合体ポリマー合成の時も、金属キレートを用
いることが必須であるが、これはメチルトリアルコキシ
シランモノマー重縮合時の結晶析出を抑制する触媒であ
り、ジアルコキシシランおよびテトラアルコキシシラン
からは金属キレート触媒が存在しなくても、結晶の析出
は認められない。そのためジアルコキシシランおよび/
またはテトラアルコキシシランはメチルトリアルコキシ
シランの重縮合反応途中の反応系へ、アルコキシシラン
モノマーの形で、または金属キレート触媒の不存在下で
水と反応させて得られるオリゴマーの形で添加し、共重
合させることができる。上記のメチル基含有透明シリカ
ゲルバルク体を得るための反応物をゲル化前にガラス、
セラミックス、結晶化ガラス、プラスチック、金属等の
基板にコーティングし、薄膜を作製することも可能であ
る。得られた膜はシリカのコーティングに比べて、メチ
ル基を含んでいるため、耐水性、電気絶縁性等に優れ、
アルカリ含有ガラス基板の絶縁保護膜や磁気ディスクに
用いられるアルマイト基板のピットの穴埋めとして用い
られる。コーティング方法としては、ディップコート、
スピンコート、ロールコート等の常法が使用できる。
The silica gel bulk material containing a methyl group of the present invention has a R 1 R 2 SiO content of up to 40 mol%, preferably up to 30 mol%, for controlling the size and polarity of the voids in the skeleton.
2/2 (R 1 , R 2 : methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, phenyl group, vinyl group, etc.) and / or SiO 4/2 unit may be contained. R 1 R 2
When the SiO 2/2 unit exceeds 40 mol%, mechanical properties such as hardness deteriorate. When the SiO 4/2 unit exceeds 40 mol%, the contraction rate at the time of gelation increases, cracking is likely to occur, and the chemical durability also deteriorates. R 1 R 2
A dialkoxysilane such as dimethyldimethoxysilane or diphenyldimethoxysilane is used as the monomer forming the SiO 2/2 unit, and a tetraalkoxysilane such as tetramethoxysilane or tetraethoxysilane is used as the monomer forming the SiO 4/2 unit. Alkoxysilane is used. It is essential to use a metal chelate also when synthesizing a copolymer polymer, but this is a catalyst that suppresses crystal precipitation during polycondensation of a methyltrialkoxysilane monomer. Crystal precipitation is not observed even in the absence of a chelate catalyst. Therefore dialkoxysilane and /
Alternatively, tetraalkoxysilane is added to the reaction system during the polycondensation reaction of methyltrialkoxysilane in the form of an alkoxysilane monomer or in the form of an oligomer obtained by reacting with water in the absence of a metal chelate catalyst. It can be polymerized. Methyl group-containing transparent silica
The reaction product for obtaining a gel bulk body is glass before gelation,
For ceramics, crystallized glass, plastics, metals, etc.
It is also possible to coat the substrate to make a thin film
It The resulting film is more methyl-based than a silica coating.
Since it contains a vinyl group, it has excellent water resistance, electrical insulation, etc.
For insulating protective film of alkali-containing glass substrate and magnetic disk
Used to fill the pits of the alumite substrate used
To be As the coating method, dip coating,
Conventional methods such as spin coating and roll coating can be used.

【手続補正3】[Procedure 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0037[Name of item to be corrected] 0037

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0037】実施例11 実施例2のオリゴマーに、MTESに対して0.1モル
%のトリス(アセチルアセトナト)アルミニウム(II
I)を添加し、50℃で30分間保持した後、MTES
とジメチルジメトキシシラン(信越化学工業、LS−5
20、以下DMDM)モル比が90:10になるよう
にDMDMを加えた。更に、MTESとDMDMの合計
のSi1モルに対し0.65モルの蒸留水を追加した。
密閉状態で、攪拌を続け、1時間反応させた。その後、
40℃で静置すると、2日間で無色の透明ゲルになっ
た。
Example 11 The oligomer of Example 2 was prepared by adding 0.1 mol% of tris (acetylacetonato) aluminum (II) to MTES.
I) was added and the mixture was kept at 50 ° C. for 30 minutes, then MTES was added.
And dimethyldimethoxysilane (Shin-Etsu Chemical Co., LS-5
DMDM was added so that the molar ratio of ( 20, hereinafter DMDM) was 90:10. Further, 0.65 mol of distilled water was added to 1 mol of Si in total of MTES and DMDM.
In a closed state, stirring was continued and reaction was carried out for 1 hour. afterwards,
Upon standing at 40 ° C., a colorless transparent gel was formed in 2 days.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】式:CH3 SiO3/2 で表わされるネット
ワーク構成単位が三次元網目構造を形成するように反復
結合しているポリシロキサンよりなるメチル基含有透明
シリカゲルバルク体の製造方法であって、メチルトリア
ルコキシシランをメチルトリアルコキシシランに可溶な
金属キレート化合物の存在下水と反応させた後、反応物
を熟成してゲル化させることを特徴とするメチル基含有
透明シリカゲルバルク体の製造方法。
1. A method for producing a transparent bulk silica gel containing a methyl group, which comprises polysiloxane in which network constituent units represented by the formula: CH 3 SiO 3/2 are repeatedly bonded so as to form a three-dimensional network structure. And reacting methyltrialkoxysilane with water in the presence of a metal chelate compound soluble in methyltrialkoxysilane, and then aging the reaction product to cause gelation, thereby producing a bulk silica gel bulk body containing a methyl group. Method.
【請求項2】ジアルコキシシラン、テトラアルコキシシ
ランおよびそれらのオリゴマーの少なくとも一つを三次
元網目構造を形成するネットワーク構成単位全体の40
モル%以下反応系へ添加することを含む請求項1の方
法。
2. A total of 40 network building units which form a three-dimensional network structure of at least one of dialkoxysilane, tetraalkoxysilane and their oligomers.
The method of claim 1 including adding to the reaction system less than or equal to mol%.
【請求項3】金属キレート化合物のメチルトリアルコキ
シシランに対する添加量が0.001〜5モル%である
請求項1または2の方法。
3. The method according to claim 1, wherein the amount of the metal chelate compound added to methyltrialkoxysilane is 0.001 to 5 mol%.
【請求項4】反応に使用する水の量は、反応系において
1.4≦H2 O/Si≦4.0(モル比)である請求項
1または2または3の方法。
4. The method according to claim 1, 2 or 3, wherein the amount of water used for the reaction is 1.4 ≦ H 2 O / Si ≦ 4.0 (molar ratio) in the reaction system.
【請求項5】反応溶液調製直後の初期pHが1.0〜
7.0である請求項1ないし4のいずれかの方法。
5. The initial pH immediately after preparation of the reaction solution is 1.0 to
The method according to any one of claims 1 to 4, which is 7.0.
【請求項6】金属キレート化合物の配位子が、β−ジケ
トン類、大環状ポリエーテル化合物、o,o’−ジヒド
ロキシ芳香族アゾ化合物、およびo−サリチリデンアミ
ノフェノールおよびその誘導体から選ばれる少なくとも
一種である請求項1ないし5のいずれかの方法。
6. The ligand of the metal chelate compound is selected from β-diketones, macrocyclic polyether compounds, o, o′-dihydroxy aromatic azo compounds, and o-salicylidene aminophenol and its derivatives. The method according to any one of claims 1 to 5, which is at least one kind.
【請求項7】金属キレート化合物の中心金属イオンが、
アルミニウム、銅、ジルコニウム、クロム、コバルト、
リチウム、ナトリウム、カリウム、希土類金属およびチ
タンのイオンから選ばれる少なくとも一種である請求項
1ないし6のいずれかの方法。
7. The central metal ion of the metal chelate compound,
Aluminum, copper, zirconium, chromium, cobalt,
7. The method according to claim 1, wherein the method is at least one selected from ions of lithium, sodium, potassium, rare earth metals and titanium.
【請求項8】メチルトリアルコキシシランを有機溶媒の
不存在下水と反応させる請求項1ないし7のいずれかの
方法。
8. The method according to claim 1, wherein the methyltrialkoxysilane is reacted with water in the absence of an organic solvent.
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