KR101094873B1 - Siloxane compound comprising cinnamoyl group and method for preparing the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 캡슐형 자기치유 재료에 적용할 수 있는 광경화성 치유물질로서 빛에 의해 경화가 가능한 신나모일기를 함유하는 실록산 화합물 및 그 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a siloxane compound containing a cinnamoyl group which can be cured by light as a photocurable curable material applicable to a capsule-type self-healing material, and a manufacturing method thereof.
종래의 고분자 재료의 연구에서는, 우수한 성능을 부여하고, 그 성능이 오래 동안 유지되도록 하는데 초점이 맞추어져 있었다. 이러한 고분자의 성능으로서는 기계적 물성, 방청성, 내열성, 내균성 등을 들 수 있다. 즉, 종래의 재료는 외부의 자극에 대하여 능동적 반응을 하지 못하며, 열화의 과정이 지속적으로 진행된다. 예를 들어, 고분자 재료에 반복적인 응력이 가해질 경우 크랙의 생성과 전파에 의해 재료가 비가역적인 손상을 입게 된다. 이러한 손상은, 구조용 고분자 재료에 있어서 치명적인 기계적 성질의 저하를, 또한 보호코팅용 고분자 재료에 있어서는 보호기능의 상실을 초래한다. 만약 고분자 재료에 자기 치유 기능을 부여하여, 크랙이 발생되었을 때 이것을 인식하고 스스로 치유한다든지, 또는 매우 간단한 외부 조작에 의해 쉽게 치유될 수 있는 상태로 전이될 수 있다면 재료 분야에서 대단히 획기적인 일이 될 것이다. 즉, 재료에 이러한 자기치유 기능을 부여하면 재료의 수명이 획기적으로 증가하여 반영구적으로 사용할 수 있기 때문에 경제적인 관점에서 매우 유리할 것이다. 또한, 크랙의 생성과 전파에 의해 진행되는 재료의 파손을 크랙생성 초기단계에서 치유할 수 있어 안전의 관점에서도 자기 치유 재료의 개발은 매우 중요하다. 이에 따라 최근 고분자의 자기치유에 대한 관심이 높아지고 있으며 다양한 재료가 보고되어 있다(Progress in Polymer Science 2008, 33, 479).In the study of conventional polymer materials, the focus has been on giving excellent performance and keeping the performance for a long time. Examples of the performance of such polymers include mechanical properties, rust resistance, heat resistance, and bacteria resistance. That is, the conventional materials do not actively react to external stimuli, and the process of deterioration is continuously performed. For example, if repeated stress is applied to a polymer material, the material is irreversibly damaged by the generation and propagation of cracks. This damage causes a fatal mechanical property deterioration in the structural polymer material and a loss of the protective function in the polymer material for the protective coating. If you give a polymer material a self-healing function to recognize it when a crack has occurred and heal it yourself, or if it can be transferred to a state that can be easily healed by very simple external manipulation, it will be a major breakthrough in the material field. will be. In other words, if the self-healing function is given to the material, the lifespan of the material will be greatly increased, and thus it can be used semi-permanently. In addition, it is possible to heal the damage of the material progressed by crack generation and propagation at the early stage of crack generation, so the development of self-healing material is very important from the viewpoint of safety. Accordingly, interest in self-healing of polymers has recently increased, and various materials have been reported ( Progress in Polymer Science 2008, 33, 479).
현재까지 보고된 자기치유성 고분자의 대표적인 치유 방법중의 하나는, 치유물질을 미세캡슐화(microencapsulation)하여 재료 내부에 분산시켜 놓으면, 크랙이 생성되고 전파되는 위치에 존재하는 캡슐이 깨지면서 치유물질이 흘러나와 크랙에 스며들면서 중합을 일으켜 크랙을 치유하는 방법이다(Nature 2001, 409, 794). One of the typical healing methods for self-healing polymers reported to date is that microencapsulation of the healing material and dispersing it inside the material causes the capsule to break and break the capsule present at the position where the healing material flows. It is a way to heal cracks by penetrating them and causing them to polymerize (Nature 2001, 409, 794).
한편 크랙을 광조사에 의해 치유하는 방법도 보고되어 있다(Chemistry of Materials 2004, 16, 3982; Journal of Nanoscience and Nanotechnology 2010, 10, 1). 이 방법에서는 신나모일(cinnamoyl)기를 가진 지방족 화합물이 사용되었다. 신나모일기는 용이하게 [2+2] 광부가환화 반응을 일으켜 사이클로뷰테인환을 형성하면서 이량체 구조를 생성한다. 따라서 신나모일기를 3개 이상 가진 화합물은 [2+2] 광부가환화 반응에 의하여 가교구조를 형성하면서 경화된다. 이러한 광경화성 치유물질을 캡슐화하여 자기치유형 재료로서 응용한다면 햇볕 등에 의한 자기치유가 가능하기 때문에 매우 유용할 것으로 판단된다. 그러나 상기 논문에 보고된 신나모일기 함유 지방족 화합물은 상온에서 반고체 또는 고체이기 때문에 캡슐형의 자기 치유 방법에 적용하기 어려운 문제가 있다. 즉, 크랙이 전파되는 위치의 캡슐이 깨지면서 치유물질이 흘러나와야 하는데 신나모일기 함유 지방족 화합물이 흐름성이 없는 반고체 또는 고체이기 때문에 흘러나오기 어려워 캡슐형의 자기 치유 재료에 적용하기 어렵다.
On the other hand, a method of curing cracks by light irradiation has also been reported ( Chemistry of Materials 2004, 16, 3982; Journal of Nanoscience and Nanotechnology 2010, 10, 1). In this method, an aliphatic compound having a cinnamoyl group was used. Cinnamoyl groups readily undergo a [2 + 2] photoaddition cyclization reaction to form a cyclobutane ring to generate a dimer structure. Therefore, a compound having three or more cinnamoyl groups is cured while forming a crosslinked structure by a [2 + 2] photoaddition cyclization reaction. If such a photocurable healing material is encapsulated and applied as a self-healing material, self-healing by sunlight is considered to be very useful. However, since the cinnamoyl group-containing aliphatic compound reported in the above paper is semisolid or solid at room temperature, there is a problem that it is difficult to apply to a capsule self-healing method. In other words, the capsule in the position where the crack is propagated should be broken and the healing material should flow out. However, since the cinnamoyl group-containing aliphatic compound is semi-solid or solid with no flowability, it is difficult to flow out, and thus it is difficult to apply to the capsule-type self-healing material.
본 발명의 목적은 캡슐형 자기치유 재료에 적용할 수 있는 광경화성 치유물질로서 액체상이면서 광경화가 가능한 신규 신나모일기 함유 실록산 화합물 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
It is an object of the present invention to provide a novel cinnamoyl group-containing siloxane compound which is liquid and photocurable as a photocurable curable material that can be applied to a capsule-type self-healing material, and a manufacturing method thereof.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다:In order to achieve the above object, the present invention provides a compound represented by the following formula (1):
[화학식 1][Formula 1]
상기 식에서, Where
R1은 C1-4 알킬, C6-12 아릴 또는 -R9N(R10R11)2를 나타내고,R 1 represents C 1-4 alkyl, C 6-12 aryl or —R 9 N (R 10 R 11 ) 2 ,
여기서 R9 및 R10은 각각 독립적으로 C1-4 알킬렌을 나타내며, Wherein R 9 and R 10 each independently represent C 1-4 alkylene,
R11은 -OCO-CH=CH-Ar, -NHCO-CH=CH-Ar, -NH(CH2)pNHCO-CH=CH-Ar, -O(CH2CH2O)qCO-CH=CH-Ar을 나타내고, R 11 is —OCO—CH═CH—Ar, —NHCO—CH═CH—Ar, —NH (CH 2 ) p NHCO—CH═CH—Ar, —O (CH 2 CH 2 O) q CO—CH = CH-Ar is represented,
R2 및 R3은 각각 독립적으로 C1-4 알킬 또는 -O-SiR12R13R14를 나타내며,R 2 and R 3 each independently represent C 1-4 alkyl or —O—SiR 12 R 13 R 14 ,
여기서 R12 및 R13은 각각 독립적으로 C1-4 알킬을 나타내고,Wherein R 12 and R 13 each independently represent C 1-4 alkyl,
R14는 -R15-O-R16-R17을 나타내며,R 14 represents -R 15 -OR 16 -R 17 ,
여기서 R15 및 R16은 각각 독립적으로 하이드록시로 치환되거나 비치환된 C1-4 알킬렌을 나타내고,Wherein R 15 and R 16 each independently represent C 1-4 alkylene unsubstituted or substituted with hydroxy,
R17은 -OCO-CH=CH-Ar, -NHCO-CH=CH-Ar, -NH(CH2)pNHCO-CH=CH-Ar, -O(CH2CH2O)qCO-CH=CH-Ar 을 나타내며, R 17 is —OCO—CH═CH—Ar, —NHCO—CH═CH—Ar, —NH (CH 2 ) p NHCO—CH═CH—Ar, —O (CH 2 CH 2 O) q CO—CH = CH-Ar,
R4 및 R5는 각각 독립적으로 C1-4 알킬 또는 -R18R19를 나타내고,R 4 and R 5 each independently represent C 1-4 alkyl or —R 18 R 19 ,
여기서 R18은 C1-4 알킬렌을 나타내며, Wherein R 18 represents C 1-4 alkylene,
R19는 -OCO-CH=CH-Ar, -NHCO-CH=CH-Ar, -NH(CH2)pNHCO-CH=CH-Ar, -O(CH2CH2O)qCO-CH=CH-Ar 을 나타내고, R 19 is —OCO—CH═CH—Ar, —NHCO—CH═CH—Ar, —NH (CH 2 ) p NHCO—CH═CH—Ar, —O (CH 2 CH 2 O) q CO—CH = CH-Ar is represented,
R6 및 R7은 각각 독립적으로 C1-4 알킬을 나타내며,R 6 and R 7 each independently represent C 1-4 alkyl,
R8은 C1-4 알킬, -R20N(R21R22)2, 또는 -R23-O-R24-R25를 나타내고,R 8 represents C 1-4 alkyl, —R 20 N (R 21 R 22 ) 2 , or —R 23 -OR 24 -R 25 ,
여기서 R20 및 R21은 각각 독립적으로 C1-4 알킬렌을 나타내며, Wherein R 20 and R 21 each independently represent C 1-4 alkylene,
R22는 -OCO-CH=CH-Ar, -NHCO-CH=CH-Ar, -NH(CH2)pNHCO-CH=CH-Ar, -O(CH2CH2O)qCO-CH=CH-Ar 을 나타내고, R 22 is -OCO-CH = CH-Ar, -NHCO-CH = CH-Ar, -NH (CH 2 ) p NHCO-CH = CH-Ar, -O (CH 2 CH 2 O) q CO-CH = CH-Ar is represented,
R23 및 R24는 각각 독립적으로 하이드록시로 치환되거나 비치환된 C1-4 알킬렌을 나타내며,R 23 and R 24 each independently represent C 1-4 alkylene unsubstituted or substituted with hydroxy,
R25는 -OCO-CH=CH-Ar, -NHCO-CH=CH-Ar, -NH(CH2)pNHCO-CH=CH-Ar, -O(CH2CH2O)qCO-CH=CH-Ar 을 나타내고, R 25 is —OCO—CH═CH—Ar, —NHCO—CH═CH—Ar, —NH (CH 2 ) p NHCO—CH═CH—Ar, —O (CH 2 CH 2 O) q CO—CH = CH-Ar is represented,
Ar은 할로겐으로 치환되거나 비치환된 C1-4 알킬, 할로겐으로 치환되거나 비치환된 C1-4 알콕시, 하이드록시, 디C1-4 알킬아미노, 할로겐, 나이트로 및 C1-4 알킬렌다이옥시기로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상의 치환기로 치환되거나 비치환된 페닐기를 나타내며,Ar is C 1-4 alkyl unsubstituted or substituted with halogen, C 1-4 alkoxy, hydroxy, diC 1-4 alkylamino, halogen, nitro and C 1-4 alkylene unsubstituted or substituted with halogen A phenyl group unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of dioxy groups,
m은 1 내지 200의 정수를 나타내고, n은 0 내지 20의 정수를 나타내며, p는 1 내지 4의 정수를 나타내고, q는 1 내지 100의 정수를 나타내고,m represents an integer of 1 to 200, n represents an integer of 0 to 20, p represents an integer of 1 to 4, q represents an integer of 1 to 100,
구조 내에 적어도 하나 이상의 -CH=CH-Ar을 가진다.Have at least one -CH = CH-Ar in the structure.
한 가지 실시예에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물일 수 있다:In one embodiment, the compound of Formula 1 may be a compound represented by Formula 2:
[화학식 2][Formula 2]
상기 식에서,Where
R19는 -OCO-CH=CH-Ar, -NHCO-CH=CH-Ar, -NHCH2CH2NHCO-CH=CH-Ar, -O(CH2CH2O)qCO-CH=CH-Ar 를 나타내고, R 19 is -OCO-CH = CH-Ar, -NHCO-CH = CH-Ar, -NHCH 2 CH 2 NHCO-CH = CH-Ar, -O (CH 2 CH 2 O) q CO-CH = CH- Represents Ar,
여기서 Ar은 메톡시, 메틸, 하이드록시, 다이메틸아미노, 트라이플루오로메틸, 플루오로, 클로로, 브로모, 나이트로 및 메틸렌다이옥시기로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상의 치환기로 치환되거나 비치환된 페닐기를 나타내며,Wherein Ar is a phenyl group unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of methoxy, methyl, hydroxy, dimethylamino, trifluoromethyl, fluoro, chloro, bromo, nitro and methylenedioxy groups Indicates,
m은 1 내지 200의 정수를 나타내고, n은 1 내지 20의 정수를 나타내며, p는 1 내지 4의 정수를 나타내고, q는 1 내지 100의 정수를 나타낸다.
m represents an integer of 1 to 200, n represents an integer of 1 to 20, p represents an integer of 1 to 4, q represents an integer of 1 to 100.
한 가지 실시예에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물일 수 있다:In one embodiment, the compound of Formula 1 may be a compound represented by Formula 3:
[화학식 3](3)
상기 식에서,Where
R11 및 R22는 -OCO-CH=CH-Ar를 나타내고, R 11 and R 22 represent -OCO-CH = CH-Ar,
여기서 Ar은 메톡시, 메틸, 하이드록시, 다이메틸아미노, 트라이플루오로메틸, 플루오로, 클로로, 브로모, 나이트로 및 메틸렌다이옥시기로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상의 치환기로 치환되거나 비치환된 페닐기를 나타내며,Wherein Ar is a phenyl group unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of methoxy, methyl, hydroxy, dimethylamino, trifluoromethyl, fluoro, chloro, bromo, nitro and methylenedioxy groups Indicates,
m은 1 내지 200의 정수를 나타낸다.
m represents the integer of 1-200.
한 가지 실시예에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화학식 4로 표시되는 화합물일 수 있다:In one embodiment, the compound of Formula 1 may be a compound represented by the following formula (4):
[화학식 4][Formula 4]
상기 식에서,Where
R17 및 R25는 -OCO-CH=CH-Ar이고, R 17 and R 25 are —OCO—CH═CH—Ar,
여기서 Ar은 메톡시, 메틸, 하이드록시, 다이메틸아미노, 트라이플루오로메틸, 플루오로, 클로로, 브로모, 나이트로 및 메틸렌다이옥시기로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상의 치환기로 치환되거나 비치환된 페닐기를 나타낸다.
Wherein Ar is a phenyl group unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of methoxy, methyl, hydroxy, dimethylamino, trifluoromethyl, fluoro, chloro, bromo, nitro and methylenedioxy groups Indicates.
본 발명은 또한 하기 화학식 5로 표시되는 신나모일기 함유 화합물과 하기 화학식 6의 실록산 화합물을 반응시키는 단계를 포함하는 화학식 1의 화합물의 제조방법을 제공한다:The present invention also provides a method for preparing a compound of Formula 1, comprising reacting a cinnamoyl group-containing compound represented by Formula 5 with a siloxane compound of Formula 6:
[화학식 5][Chemical Formula 5]
Ar-CH=CH-CO-R
Ar-CH = CH-CO-R
[화학식 6][Formula 6]
상기 식에서 In the above formula
R은 할로겐 또는 하이드록시이고,R is halogen or hydroxy,
R31은 C1-4 알킬, C6-12 아릴 또는 -R39N(R40R41)2를 나타내고,R 31 represents C 1-4 alkyl, C 6-12 aryl or —R 39 N (R 40 R 41 ) 2 ,
여기서 R39 및 R40은 각각 독립적으로 C1-4 알킬렌을 나타내며, Wherein R 39 and R 40 each independently represent C 1-4 alkylene,
R41은 하이드록시, 아미노, -NH(CH2)pNH2, O(CH2CH2O)pH, 또는 에폭시기를 나타내고, R 41 represents hydroxy, amino, —NH (CH 2 ) p NH 2 , O (CH 2 CH 2 O) p H, or an epoxy group,
R32 및 R33은 각각 독립적으로 C1-4 알킬 또는 -O-SiR42R43R44를 나타내며,R 32 and R 33 each independently represent C 1-4 alkyl or —O—SiR 42 R 43 R 44 ,
여기서 R42 및 R43은 각각 독립적으로 C1-4 알킬을 나타내고,Wherein R 42 and R 43 each independently represent C 1-4 alkyl,
R44는 -R45-O-R46-R47을 나타내며,R 44 represents -R 45 -OR 46 -R 47 ,
여기서 R45 및 R46은 각각 독립적으로 하이드록시로 치환되거나 비치환된 C1-4 알킬렌을 나타내고,Wherein R 45 and R 46 each independently represent C 1-4 alkylene unsubstituted or substituted with hydroxy,
R47은 하이드록시, 아미노, -NH(CH2)pNH2, -O(CH2CH2O)qH, 또는 에폭시기를 나타내며, R 47 represents a hydroxy, amino, —NH (CH 2 ) p NH 2 , —O (CH 2 CH 2 O) q H, or an epoxy group,
R34 및 R35는 각각 독립적으로 C1-4 알킬 또는 -R48R49를 나타내고,R 34 and R 35 each independently represent C 1-4 alkyl or —R 48 R 49 ,
여기서 R48은 C1-4 알킬렌을 나타내며, Wherein R 48 represents C 1-4 alkylene,
R49는 하이드록시, 아미노, -NH(CH2)pNH2, -O(CH2CH2O)qH, 또는 에폭시기를 나타내고, R 49 represents hydroxy, amino, —NH (CH 2 ) p NH 2 , —O (CH 2 CH 2 O) q H, or an epoxy group,
R36 및 R37은 각각 독립적으로 C1-4 알킬을 나타내며,R 36 and R 37 each independently represent C 1-4 alkyl,
R38은 C1-4 알킬, -R50N(R51R52)2, 또는 -R53-O-R54-R55를 나타내고,R 38 represents C 1-4 alkyl, -R 50 N (R 51 R 52 ) 2 , or -R 53 -OR 54 -R 55 ,
여기서 R50 및 R51은 각각 독립적으로 C1-4 알킬렌을 나타내며, Wherein R 50 and R 51 each independently represent C 1-4 alkylene,
R52는 하이드록시, 아미노, -NH(CH2)pNH2, -O(CH2CH2O)qH, 또는 에폭시기를 나타내고, R 52 represents a hydroxy, amino, —NH (CH 2 ) p NH 2 , —O (CH 2 CH 2 O) q H, or an epoxy group,
R53 및 R54는 각각 독립적으로 하이드록시로 치환되거나 비치환된 C1-4 알킬렌을 나타내며,R 53 and R 54 each independently represent C 1-4 alkylene unsubstituted or substituted with hydroxy,
R55는 하이드록시, 아미노, -NH(CH2)pNH2, -O(CH2CH2O)qH, 또는 에폭시기를 나타내고, R 55 represents a hydroxy, amino, —NH (CH 2 ) p NH 2 , —O (CH 2 CH 2 O) q H, or an epoxy group,
m은 1 내지 200의 정수를 나타내고, n은 0 내지 20의 정수를 나타내며, p는 1 내지 4의 정수를 나타내고, q는 1 내지 100의 정수를 나타낸다.m represents an integer of 1 to 200, n represents an integer of 0 to 20, p represents an integer of 1 to 4, q represents an integer of 1 to 100.
본 발명은 또한 상기 화학식 1의 화합물이 가교결합된 중합체를 제공한다.
The present invention also provides a polymer in which the compound of Formula 1 is crosslinked.
본 발명은 또한 상기 화학식 1의 화합물에 광을 조사하여 가교시키는 단계를 포함하는 가교결합된 중합체의 제조방법을 제공한다.
The present invention also provides a method for producing a crosslinked polymer comprising the step of crosslinking by irradiating light to the compound of formula (1).
본 발명은 또한 상기 중합체를 포함하는 보호코팅용 조성물을 제공한다.
The present invention also provides a protective coating composition comprising the polymer.
본 발명은 또한 The invention also
기판; 및Board; And
상기 기판 상에 형성된 상기 중합체 코팅층을 포함하는 복합체를 제공한다.
It provides a composite comprising the polymer coating layer formed on the substrate.
본 발명은 또한The invention also
상기 화학식 1의 화합물을 기판 상에 코팅하는 단계; 및Coating the compound of Formula 1 on a substrate; And
상기 화합물에 광을 조사하여 가교시키는 단계를 포함하는 크랙을 치유하는 방법을 제공한다.
It provides a method for healing cracks comprising the step of crosslinking by irradiating the compound with light.
본 발명의 신나모일기 함유 실록산 화합물은 액체 상태이기 때문에 흐름성이 우수하여, 캡슐화하여 자기 치유형 재료로 사용할 수 있고, 내화학성, 내후성, 내수성 등이 우수하여 치유반응 후에 우수한 특성을 나타낼 수 있다. 아울러 신나모일기 함유 실록산 화합물을 광경화성 보호코팅 자체로 사용할 경우에도 상기한 우수한 특성을 나타낼 수 있다.
Since the cinnamoyl group-containing siloxane compound of the present invention is in a liquid state, it is excellent in flowability, can be encapsulated and used as a self-healing material, and has excellent chemical resistance, weather resistance, and water resistance, and thus can exhibit excellent properties after a curing reaction. . In addition, when the cinnamoyl group-containing siloxane compound is used as the photocurable protective coating itself, it can exhibit the above excellent properties.
이하, 본 발명의 구성을 구체적으로 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the structure of this invention is demonstrated concretely.
본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물에 관한 것이다:The present invention relates to a compound represented by the following general formula (1):
[화학식 1][Formula 1]
상기 식에서,Where
R1은 C1-4 알킬, C6-12 아릴 또는 -R9N(R10R11)2를 나타내고,R 1 represents C 1-4 alkyl, C 6-12 aryl or —R 9 N (R 10 R 11 ) 2 ,
여기서 R9 및 R10은 각각 독립적으로 C1-4 알킬렌을 나타내며, Wherein R 9 and R 10 each independently represent C 1-4 alkylene,
R11은 -OCO-CH=CH-Ar, -NHCO-CH=CH-Ar, -NH(CH2)pNHCO-CH=CH-Ar, -O(CH2CH2O)qCO-CH=CH-Ar을 나타내고, R 11 is —OCO—CH═CH—Ar, —NHCO—CH═CH—Ar, —NH (CH 2 ) p NHCO—CH═CH—Ar, —O (CH 2 CH 2 O) q CO—CH = CH-Ar is represented,
R2 및 R3은 각각 독립적으로 C1-4 알킬 또는 -O-SiR12R13R14를 나타내며,R 2 and R 3 each independently represent C 1-4 alkyl or —O—SiR 12 R 13 R 14 ,
여기서 R12 및 R13은 각각 독립적으로 C1-4 알킬을 나타내고,Wherein R 12 and R 13 each independently represent C 1-4 alkyl,
R14는 -R15-O-R16-R17을 나타내며,R 14 represents -R 15 -OR 16 -R 17 ,
여기서 R15 및 R16은 각각 독립적으로 하이드록시로 치환되거나 비치환된 C1-4 알킬렌을 나타내고,Wherein R 15 and R 16 each independently represent C 1-4 alkylene unsubstituted or substituted with hydroxy,
R17은 -OCO-CH=CH-Ar, -NHCO-CH=CH-Ar, -NH(CH2)pNHCO-CH=CH-Ar, -O(CH2CH2O)qCO-CH=CH-Ar 을 나타내며, R 17 is —OCO—CH═CH—Ar, —NHCO—CH═CH—Ar, —NH (CH 2 ) p NHCO—CH═CH—Ar, —O (CH 2 CH 2 O) q CO—CH = CH-Ar,
R4 및 R5는 각각 독립적으로 C1-4 알킬 또는 -R18R19를 나타내고,R 4 and R 5 each independently represent C 1-4 alkyl or —R 18 R 19 ,
여기서 R18은 C1-4 알킬렌을 나타내며, Wherein R 18 represents C 1-4 alkylene,
R19는 -OCO-CH=CH-Ar, -NHCO-CH=CH-Ar, -NH(CH2)pNHCO-CH=CH-Ar, -O(CH2CH2O)qCO-CH=CH-Ar 을 나타내고, R 19 is —OCO—CH═CH—Ar, —NHCO—CH═CH—Ar, —NH (CH 2 ) p NHCO—CH═CH—Ar, —O (CH 2 CH 2 O) q CO—CH = CH-Ar is represented,
R6 및 R7은 각각 독립적으로 C1-4 알킬을 나타내며,R 6 and R 7 each independently represent C 1-4 alkyl,
R8은 C1-4 알킬, -R20N(R21R22)2, 또는 -R23-O-R24-R25를 나타내고,R 8 represents C 1-4 alkyl, —R 20 N (R 21 R 22 ) 2 , or —R 23 -OR 24 -R 25 ,
여기서 R20 및 R21은 각각 독립적으로 C1-4 알킬렌을 나타내며, Wherein R 20 and R 21 each independently represent C 1-4 alkylene,
R22는 -OCO-CH=CH-Ar, -NHCO-CH=CH-Ar, -NH(CH2)pNHCO-CH=CH-Ar, -O(CH2CH2O)qCO-CH=CH-Ar 을 나타내고, R 22 is -OCO-CH = CH-Ar, -NHCO-CH = CH-Ar, -NH (CH 2 ) p NHCO-CH = CH-Ar, -O (CH 2 CH 2 O) q CO-CH = CH-Ar is represented,
R23 및 R24는 각각 독립적으로 하이드록시로 치환되거나 비치환된 C1-4 알킬렌을 나타내며,R 23 and R 24 each independently represent C 1-4 alkylene unsubstituted or substituted with hydroxy,
R25는 -OCO-CH=CH-Ar, -NHCO-CH=CH-Ar, -NH(CH2)pNHCO-CH=CH-Ar, -O(CH2CH2O)qCO-CH=CH-Ar 을 나타내고, R 25 is —OCO—CH═CH—Ar, —NHCO—CH═CH—Ar, —NH (CH 2 ) p NHCO—CH═CH—Ar, —O (CH 2 CH 2 O) q CO—CH = CH-Ar is represented,
Ar은 할로겐으로 치환되거나 비치환된 C1-4 알킬, 할로겐으로 치환되거나 비치환된 C1-4 알콕시, 하이드록시, 디C1-4 알킬아미노, 할로겐, 나이트로 및 C1-4 알킬렌다이옥시기로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상의 치환기로 치환되거나 비치환된 페닐기를 나타내며,Ar is C 1-4 alkyl unsubstituted or substituted with halogen, C 1-4 alkoxy, hydroxy, diC 1-4 alkylamino, halogen, nitro and C 1-4 alkylene unsubstituted or substituted with halogen A phenyl group unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of dioxy groups,
m은 1 내지 200의 정수를 나타내고, n은 0 내지 20의 정수를 나타내며, p는 1 내지 4의 정수를 나타내고, q는 1 내지 100의 정수를 나타내고,m represents an integer of 1 to 200, n represents an integer of 0 to 20, p represents an integer of 1 to 4, q represents an integer of 1 to 100,
구조 내에 적어도 하나 이상의 -CH=CH-Ar을 가진다.Have at least one -CH = CH-Ar in the structure.
본 발명의 화합물의 치환체 정의에 사용된 용어는 하기와 같다.The terms used in the substituent definitions of the compounds of the present invention are as follows.
"할로겐"는 -F, -Cl, -Br 또는 -I이다."Halogen" is -F, -Cl, -Br or -I.
"알킬"은 다른 기재가 없는 한, 탄소수 1 내지 4의 직쇄 또는 분지쇄 또는 고리형의 포화 탄화수소를 가리킨다. C1-4 알킬기의 예는 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 이소프로필, 이소부틸, sec-부틸 및 tert-부틸이 포함되나, 이들에 제한되지 않는다."Alkyl" refers to a straight or branched chain or cyclic saturated hydrocarbon having 1 to 4 carbon atoms unless otherwise stated. Examples of C 1-4 alkyl groups include, but are not limited to, methyl, ethyl, propyl, butyl, isopropyl, isobutyl, sec-butyl and tert-butyl.
"알킬렌"은 상기 알킬로부터 유도된 2가의 유기로서, 바람직한 탄소수의 범위는 상기 알킬과 동일하다."Alkylene" is a divalent organic derived from said alkyl, with the preferred range of carbon atoms being the same as said alkyl.
"아릴"은 다른 기재가 없는 한, 6 내지 12-환원의 방향족 고리화합물을 가리킨다. 아릴기의 예로는 페닐, 비페닐, 나프틸 및 안트라세닐을 포함하나, 이들에 제한되지 않는다."Aryl" refers to a 6 to 12-reduced aromatic cyclic compound unless otherwise stated. Examples of aryl groups include, but are not limited to, phenyl, biphenyl, naphthyl and anthracenyl.
상기 화학식 1의 화합물은 구체적으로,Specifically, the compound of Formula 1,
R1, R2, R3, R5, R6, R7 및 R8은 각각 독립적으로 C1-4 알킬을 나타내며,R 1 , R 2 , R 3 , R 5 , R 6 , R 7 and R 8 each independently represent C 1-4 alkyl,
R4는 -R18R19를 나타내고, 여기서 R18은 C1-4 알킬렌을 나타내며, R 4 represents -R 18 R 19 , wherein R 18 represents C 1-4 alkylene,
R19는 -OCO-CH=CH-Ar, -NHCO-CH=CH-Ar, -NH(CH2)pNHCO-CH=CH-Ar, -O(CH2CH2O)qCO-CH=CH-Ar 을 나타낼 수 있다.
R 19 is —OCO—CH═CH—Ar, —NHCO—CH═CH—Ar, —NH (CH 2 ) p NHCO—CH═CH—Ar, —O (CH 2 CH 2 O) q CO—CH = CH-Ar can be represented.
본 발명의 화학식 1의 화합물은 보다 구체적으로 하기 화학식 2로 표시되는 화합물일 수 있다:Compound of Formula 1 of the present invention may be a compound represented by the formula (2) more specifically:
[화학식 2][Formula 2]
상기 식에서,Where
R19는 -OCO-CH=CH-Ar, -NHCO-CH=CH-Ar, -NHCH2CH2NHCO-CH=CH-Ar, -O(CH2CH2O)qCO-CH=CH-Ar 를 나타내고, R 19 is -OCO-CH = CH-Ar, -NHCO-CH = CH-Ar, -NHCH 2 CH 2 NHCO-CH = CH-Ar, -O (CH 2 CH 2 O) q CO-CH = CH- Represents Ar,
여기서 Ar은 메톡시, 메틸, 하이드록시, 다이메틸아미노, 트라이플루오로메틸, 플루오로, 클로로, 브로모, 나이트로 및 메틸렌다이옥시기로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상의 치환기로 치환되거나 비치환된 페닐기를 나타내며,Wherein Ar is a phenyl group unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of methoxy, methyl, hydroxy, dimethylamino, trifluoromethyl, fluoro, chloro, bromo, nitro and methylenedioxy groups Indicates,
m은 1 내지 200의 정수를 나타내고, n은 1 내지 20의 정수를 나타내며, p는 1 내지 4의 정수를 나타내고, q는 1 내지 100의 정수를 나타낸다.
m represents an integer of 1 to 200, n represents an integer of 1 to 20, p represents an integer of 1 to 4, q represents an integer of 1 to 100.
상기 화학식 2의 화합물은 보다 구체적으로 화학식 2a로 표시되는 화합물일 수 있다:The compound of Formula 2 may be more specifically a compound represented by Formula 2a:
[화학식 2a](2a)
상기 식에서,Where
m은 1 내지 120의 정수이고,m is an integer from 1 to 120,
n은 1 내지 15의 정수를 나타낸다.
n represents the integer of 1-15.
또한, 본 발명의 화학식 1의 화합물은 보다 구체적으로In addition, the compound of Formula 1 of the present invention is more specifically
R1은 -R9N(R10R11)2를 나타내고,R 1 represents —R 9 N (R 10 R 11 ) 2 ,
여기서 R9 및 R10은 각각 독립적으로 C1-4 알킬렌을 나타내며, Wherein R 9 and R 10 each independently represent C 1-4 alkylene,
R11은 -OCO-CH=CH-Ar, -NHCO-CH=CH-Ar, -NH(CH2)pNHCO-CH=CH-Ar, -O(CH2CH2O)qCO-CH=CH-Ar을 나타내고, R 11 is —OCO—CH═CH—Ar, —NHCO—CH═CH—Ar, —NH (CH 2 ) p NHCO—CH═CH—Ar, —O (CH 2 CH 2 O) q CO—CH = CH-Ar is represented,
R2, R3, R6 및 R7은 각각 독립적으로 C1-4 알킬을 나타내며,R 2 , R 3 , R 6 and R 7 each independently represent C 1-4 alkyl,
R8은 -R20N(R21R22)2를 나타내고,R 8 represents —R 20 N (R 21 R 22 ) 2 ,
여기서 R20 및 R21은 각각 독립적으로 C1-4 알킬렌을 나타내며, Wherein R 20 and R 21 each independently represent C 1-4 alkylene,
R22는 -OCO-CH=CH-Ar, -NHCO-CH=CH-Ar, -NH(CH2)pNHCO-CH=CH-Ar, -O(CH2CH2O)qCO-CH=CH-Ar 을 나타내고, R 22 is -OCO-CH = CH-Ar, -NHCO-CH = CH-Ar, -NH (CH 2 ) p NHCO-CH = CH-Ar, -O (CH 2 CH 2 O) q CO-CH = CH-Ar is represented,
n은 0일 수 있다.
n may be zero.
상기 화학식 1의 화합물은 보다 구체적으로 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물일 수 있다: The compound of Formula 1 may be a compound represented by Formula 3 more specifically:
[화학식 3](3)
상기 식에서,Where
R11 및 R22는 -OCO-CH=CH-Ar를 나타내고, R 11 and R 22 represent -OCO-CH = CH-Ar,
여기서 Ar은 메톡시, 메틸, 하이드록시, 다이메틸아미노, 트라이플루오로메틸, 플루오로, 클로로, 브로모, 나이트로 및 메틸렌다이옥시기로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상의 치환기로 치환되거나 비치환된 페닐기를 나타내며,Wherein Ar is a phenyl group unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of methoxy, methyl, hydroxy, dimethylamino, trifluoromethyl, fluoro, chloro, bromo, nitro and methylenedioxy groups Indicates,
m은 1 내지 200의 정수를 나타낸다.
m represents the integer of 1-200.
상기 화학식 3의 화합물은 보다 구체적으로 하기 화학식 3a로 표시되는 화합물일 수 있다:More specifically, the compound of Formula 3 may be a compound represented by the following Formula 3a:
[화학식 3a][Chemical Formula 3]
상기 식에서,Where
n은 1 내지 100의 정수를 나타낸다.
n represents the integer of 1-100.
또한, 본 발명의 화학식 1의 화합물은 보다 구체적으로 In addition, the compound of Formula 1 of the present invention is more specifically
R1은 C6-12 아릴을 나타내고,R 1 represents C 6-12 aryl,
R2 및 R3은 각각 독립적으로 -O-SiR12R13R14를 나타내며,R 2 and R 3 each independently represent —O—SiR 12 R 13 R 14 ,
여기서 R12 및 R13은 각각 독립적으로 C1-4 알킬을 나타내고,Wherein R 12 and R 13 each independently represent C 1-4 alkyl,
R14는 -R15-O-R16-R17을 나타내며,R 14 represents -R 15 -OR 16 -R 17 ,
여기서 R15 및 R16은 각각 독립적으로 하이드록시로 치환되거나 비치환된 C1-4 알킬렌을 나타내고,Wherein R 15 and R 16 each independently represent C 1-4 alkylene unsubstituted or substituted with hydroxy,
R17은 -OCO-CH=CH-Ar, -NHCO-CH=CH-Ar, -NH(CH2)pNHCO-CH=CH-Ar, -O(CH2CH2O)qCO-CH=CH-Ar 을 나타내며, R 17 is —OCO—CH═CH—Ar, —NHCO—CH═CH—Ar, —NH (CH 2 ) p NHCO—CH═CH—Ar, —O (CH 2 CH 2 O) q CO—CH = CH-Ar,
R6 및 R7은 각각 독립적으로 C1-4 알킬을 나타내고,R 6 and R 7 each independently represent C 1-4 alkyl,
R8은 -R23-O-R24-R25를 나타내며,R 8 represents -R 23 -OR 24 -R 25 ,
여기서 R23 및 R24는 각각 독립적으로 하이드록시로 치환되거나 비치환된 C1-4 알킬렌을 나타내고,Wherein R 23 and R 24 each independently represent C 1-4 alkylene unsubstituted or substituted with hydroxy,
R25는 -OCO-CH=CH-Ar, -NHCO-CH=CH-Ar, -NH(CH2)pNHCO-CH=CH-Ar, -O(CH2CH2O)qCO-CH=CH-Ar 을 나타내며, R 25 is —OCO—CH═CH—Ar, —NHCO—CH═CH—Ar, —NH (CH 2 ) p NHCO—CH═CH—Ar, —O (CH 2 CH 2 O) q CO—CH = CH-Ar,
n은 0일 수 있다.
n may be zero.
상기 화학식 1의 화합물은 보다 구체적으로 하기 화학식 4로 표시되는 화합물일 수 있다: The compound of Formula 1 may be a compound represented by Formula 4 more specifically:
[화학식 4][Formula 4]
상기 식에서,Where
R17 및 R25는 -OCO-CH=CH-Ar이고, R 17 and R 25 are —OCO—CH═CH—Ar,
여기서 Ar은 메톡시, 메틸, 하이드록시, 다이메틸아미노, 트라이플루오로메틸, 플루오로, 클로로, 브로모, 나이트로 및 메틸렌다이옥시기로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상의 치환기로 치환되거나 비치환된 페닐기를 나타낸다.
Wherein Ar is a phenyl group unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of methoxy, methyl, hydroxy, dimethylamino, trifluoromethyl, fluoro, chloro, bromo, nitro and methylenedioxy groups Indicates.
상기 화학식 4의 화합물은 보다 구체적으로 화학식 4a로 표시되는 화합물일 수 있다: The compound of Formula 4 may be more specifically a compound represented by Formula 4a:
[화학식 4a][Chemical Formula 4a]
본 발명은 또한 하기 화학식 5로 표시되는 신나모일기 함유 화합물과 하기 화학식 6의 실록산 화합물을 반응시키는 단계를 포함하는 화학식 1의 화합물의 제조방법에 관한 것이다:The present invention also relates to a method for preparing a compound of Formula 1, comprising reacting a cinnamoyl group-containing compound represented by Formula 5 with a siloxane compound of Formula 6:
[화학식 5][Chemical Formula 5]
Ar-CH=CH-CO-R
Ar-CH = CH-CO-R
[화학식 6][Formula 6]
상기 식에서,Where
R은 할로겐 또는 하이드록시이고,R is halogen or hydroxy,
R31은 C1-4 알킬, C6-12 아릴 또는 -R39N(R40R41)2를 나타내고,R 31 represents C 1-4 alkyl, C 6-12 aryl or —R 39 N (R 40 R 41 ) 2 ,
여기서 R39 및 R40은 각각 독립적으로 C1-4 알킬렌을 나타내며, Wherein R 39 and R 40 each independently represent C 1-4 alkylene,
R41은 하이드록시, 아미노, -NH(CH2)pNH2, O(CH2CH2O)pH, 또는 에폭시기를 나타내고, R 41 represents hydroxy, amino, —NH (CH 2 ) p NH 2 , O (CH 2 CH 2 O) p H, or an epoxy group,
R32 및 R33은 각각 독립적으로 C1-4 알킬 또는 -O-SiR42R43R44를 나타내며,R 32 and R 33 each independently represent C 1-4 alkyl or —O—SiR 42 R 43 R 44 ,
여기서 R42 및 R43은 각각 독립적으로 C1-4 알킬을 나타내고,Wherein R 42 and R 43 each independently represent C 1-4 alkyl,
R44는 -R45-O-R46-R47을 나타내며,R 44 represents -R 45 -OR 46 -R 47 ,
여기서 R45 및 R46은 각각 독립적으로 하이드록시로 치환되거나 비치환된 C1-4 알킬렌을 나타내고,Wherein R 45 and R 46 each independently represent C 1-4 alkylene unsubstituted or substituted with hydroxy,
R47은 하이드록시, 아미노, -NH(CH2)pNH2, -O(CH2CH2O)qH, 또는 에폭시기를 나타내며, R 47 represents a hydroxy, amino, —NH (CH 2 ) p NH 2 , —O (CH 2 CH 2 O) q H, or an epoxy group,
R34 및 R35는 각각 독립적으로 C1-4 알킬 또는 -R48R49를 나타내고,R 34 and R 35 each independently represent C 1-4 alkyl or —R 48 R 49 ,
여기서 R48은 C1-4 알킬렌을 나타내며, Wherein R 48 represents C 1-4 alkylene,
R49는 하이드록시, 아미노, -NH(CH2)pNH2, -O(CH2CH2O)qH, 또는 에폭시기를 나타내고, R 49 represents hydroxy, amino, —NH (CH 2 ) p NH 2 , —O (CH 2 CH 2 O) q H, or an epoxy group,
R36 및 R37은 각각 독립적으로 C1-4 알킬을 나타내며,R 36 and R 37 each independently represent C 1-4 alkyl,
R38은 C1-4 알킬, -R50N(R51R52)2, 또는 -R53-O-R54-R55를 나타내고,R 38 represents C 1-4 alkyl, -R 50 N (R 51 R 52 ) 2 , or -R 53 -OR 54 -R 55 ,
여기서 R50 및 R51은 각각 독립적으로 C1-4 알킬렌을 나타내며, Wherein R 50 and R 51 each independently represent C 1-4 alkylene,
R52는 하이드록시, 아미노, -NH(CH2)pNH2, -O(CH2CH2O)qH, 또는 에폭시기를 나타내고, R 52 represents a hydroxy, amino, —NH (CH 2 ) p NH 2 , —O (CH 2 CH 2 O) q H, or an epoxy group,
R53 및 R54는 각각 독립적으로 하이드록시로 치환되거나 비치환된 C1-4 알킬렌을 나타내며,R 53 and R 54 each independently represent C 1-4 alkylene unsubstituted or substituted with hydroxy,
R55는 하이드록시, 아미노, -NH(CH2)pNH2, -O(CH2CH2O)qH, 또는 에폭시기를 나타내고, R 55 represents a hydroxy, amino, —NH (CH 2 ) p NH 2 , —O (CH 2 CH 2 O) q H, or an epoxy group,
m은 1 내지 200의 정수를 나타내고, n은 0 내지 20의 정수를 나타내며, p는 1 내지 4의 정수를 나타내고, q는 1 내지 100의 정수를 나타낸다.
m represents an integer of 1 to 200, n represents an integer of 0 to 20, p represents an integer of 1 to 4, q represents an integer of 1 to 100.
본 발명의 화학식 1의 화합물은 하이드록시, 아미노, 에폭시기 등을 가진 실록산 화합물과 신나모일기 함유 화합물과 반응시켜 제조할 수 있다.The compound of formula 1 of the present invention may be prepared by reacting a siloxane compound having a hydroxy, amino, epoxy group and the like with a cinnamoyl group-containing compound.
상기 화학식 6의 실록산 화합물은 바람직하게는 하기 화학식 7 내지 9로 표시되는 화합물 중 어느 하나일 수 있다:The siloxane compound of Formula 6 may preferably be any one of compounds represented by the following Formulas 7 to 9:
[화학식 7][Formula 7]
[화학식 8][Formula 8]
[화학식 9][Formula 9]
상기 식에서,Where
R49는 -OH, -NH2, -NHCH2CH2NH2, 또는 -O(CH2CH2O)qH이고, 여기서 q는 1 내지 100의 정수를 나타내고,R 49 is —OH, —NH 2 , —NHCH 2 CH 2 NH 2 , or —O (CH 2 CH 2 O) q H, wherein q represents an integer from 1 to 100,
m은 1 내지 200의 정수를 나타내며, n은 1 내지 20의 정수를 나타낸다.
m represents an integer of 1 to 200 and n represents an integer of 1 to 20.
상기 실록산 화합물과 신나모일기 함유 화합물 간의 반응은 촉매 하에서 일어날 수 있다. The reaction between the siloxane compound and the cinnamoyl group containing compound may occur under a catalyst.
상기 촉매는 디메틸아미노피리딘, 피리딘, 트라이에틸아민 등의 아민 화합물 또는 황산, 파라-톨루엔술폰산 등의 산 화합물일 수 있다.The catalyst may be an amine compound such as dimethylaminopyridine, pyridine, triethylamine or an acid compound such as sulfuric acid or para-toluenesulfonic acid.
한 가지 실시예에 있어서, 화학식 5의 신나모일기 함유 화합물과 화학식 7 또는 8의 화합물의 반응에 있어서, 화학식 5의 R이 할로겐일 경우 아민 화합물을 촉매로 사용할 수 있고, R이 하이드록시인 경우 산 화합물을 촉매로 사용할 수 있다. 상기 반응을 통해 화학식 2 또는 3의 화합물을 제조할 수 있다.In one embodiment, in the reaction of a cinnamoyl group-containing compound of Formula 5 with a compound of Formula 7 or 8, when R of Formula 5 is halogen, an amine compound may be used as a catalyst, and R is hydroxy. Acid compounds can be used as catalysts. Through the reaction, a compound of Chemical Formula 2 or 3 may be prepared.
한 가지 실시예에 있어서, 화학식 5의 신나모일기 함유 화합물과 화학식 9의 에폭시 화합물의 반응은 아민 화합물을 촉매로 사용할 수 있다. 상기 반응을 통해 화학식 4의 화합물을 제조할 수 있다.In one embodiment, the reaction of the cinnamoyl group-containing compound of Formula 5 with the epoxy compound of Formula 9 may use an amine compound as a catalyst. Through the reaction, a compound of Chemical Formula 4 may be prepared.
한 가지 실시예에 있어서, 상기 반응을 통해 제조할 수 있는 화학식 2 또는 3의 화합물은 점도가 낮아 흐름성이 우수한 액체로 얻을 수 있다. 이 경우, 화학식 2 또는 3의 화합물은 그 자체를 캡슐화하여 자기치유 재료로 사용할 수 있다.In one embodiment, the compound of formula (2) or (3) can be prepared through the reaction can be obtained as a liquid having a low flow rate and excellent flow. In this case, the compound of Formula 2 or 3 can be used as a self-healing material by encapsulating itself.
한 가지 실시예에 있어서, 화학식 4의 화합물은 검(gum) 상태로 얻기 때문에 적절한 용매에 용해시켜 캡슐화할 수 있다.In one embodiment, the compound of formula 4 is obtained in a gum state, so that it may be dissolved in an appropriate solvent and encapsulated.
상기 용매로 테트라하이드로퓨란, 1,4-다이옥세인, 페닐아세테이드, 클로로포름, 아세톤, 아세토나이트릴, 디메틸술폭사이드, N,N-디메틸포름아마이드, 또는 메틸렌클로라이드 등을 사용할 수 있으나, 이에 특별히 제한하지는 않는다.
Tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, phenylacetate, chloroform, acetone, acetonitrile, dimethyl sulfoxide, N , N -dimethylformamide, methylene chloride, etc. may be used as the solvent. It is not limiting.
본 발명은 또한 상기 화학식 1의 화합물이 가교결합된 중합체에 관한 것이다.The present invention also relates to a polymer in which the compound of formula 1 is crosslinked.
상기 화학식 1의 화합물은 광에 의해 경화가 가능하여 신나모일기의 [2+2] 광이량화 반응에 의한 가교결합된 중합체를 형성할 수 있다.
The compound of Formula 1 may be cured by light to form a crosslinked polymer by [2 + 2] photodimerization of cinnamoyl group.
본 발명은 또한 상기 화학식 1의 화합물에 광을 조사하여 가교시키는 단계를 포함하는 가교결합된 중합체의 제조방법에 관한 것이다.The present invention also relates to a method for producing a crosslinked polymer comprising the step of crosslinking by irradiating the compound of formula (1) with light.
상기 화학식 1의 화합물에 제논 램프를 장착한 광 조사기로 광 조사하고 적외선 분광분석으로 분석하면 신나모일기의 [2+2] 광이량화 반응에 의한 가교중합이 진행될 수 있다. When irradiated with a light irradiator equipped with a xenon lamp to the compound of Formula 1 and analyzed by infrared spectroscopy, cross-linking polymerization by the [2 + 2] photodimerization reaction of cinnamoyl group may proceed.
한 가지 실시예에 있어서, 광이량화 반응의 전환율을 적외선 분광분석으로 분석한 결과, 8시간의 광조사에 의해 약 70%의 전환율을 나타낸다.
In one embodiment, the conversion rate of the photodimerization reaction was analyzed by infrared spectroscopy, resulting in about 70% conversion by 8 hours of light irradiation.
본 발명은 또한 상기 중합체를 포함하는 보호코팅용 조성물에 관한 것이다.The present invention also relates to a protective coating composition comprising the polymer.
본 발명의 신나모일기를 함유하는 화합물은 상온에서 액체 상태이기 때문에 흐름성이 우수하고, 캡슐화하여 자기 치유형 재료로 사용할 수 있으며, 내화학성, 내후성, 내수성 등의 우수한 특성을 나타내어 광경화성 보호코팅제로 사용할 수 있다.Since the compound containing the cinnamoyl group of the present invention is liquid at room temperature, it has excellent flowability, can be encapsulated and used as a self-healing material, and exhibits excellent properties such as chemical resistance, weather resistance, and water resistance, and thus a photocurable protective coating agent. Can be used as
한 가지 실시예에 있어서, 상기 화학식 2 또는 3의 화합물은 점도가 낮아 흐름성이 우수한 액체로 얻을 수 있다. 이 경우, 화학식 2 또는 3의 화합물은 그 자체를 캡슐화하여 자기치유 재료로 사용할 수 있다.
In one embodiment, the compound of Formula 2 or 3 is low in viscosity can be obtained as a liquid having excellent flowability. In this case, the compound of Formula 2 or 3 can be used as a self-healing material by encapsulating itself.
한 가지 실시예에 있어서, 화학식 4의 화합물은 검(gum) 상태로 얻기 때문에 적절한 용매에 용해시켜 캡슐화할 수 있다.
In one embodiment, the compound of formula 4 is obtained in a gum state, so that it may be dissolved in an appropriate solvent and encapsulated.
본 발명은 또한The invention also
기판; 및Board; And
상기 기판 상에 형성된 상기 중합체 코팅층을 포함하는 복합체에 관한 것이다.It relates to a composite comprising the polymer coating layer formed on the substrate.
본 발명의 복합체는 기판 상에 본 발명의 신나모일기 함유 화합물을 도포하고 광 조사함으로써 가교중합체의 코팅층을 형성하여 제조할 수 있다.The composite of the present invention can be produced by forming a coating layer of a crosslinked polymer by applying a cinnamoyl group-containing compound of the present invention onto a substrate and irradiating with light.
상기 코팅층은 반복적인 응력이 가해질 경우 생기는 크랙과 전파에 의한 비가역적인 손상에 대해 햇볕 등에 의한 자기치유가 가능하다.
The coating layer is capable of self-healing by sunlight or the like against irreversible damage caused by cracking and propagation when repeated stress is applied.
본 발명은 또한 The invention also
상기 화학식 1의 화합물을 기판 상에 코팅하는 단계; 및Coating the compound of Formula 1 on a substrate; And
상기 화합물에 광을 조사하여 가교시키는 단계를 포함하는 크랙을 치유하는 방법에 관한 것이다.It relates to a method of healing cracks comprising the step of crosslinking by irradiating the compound with light.
본 발명의 신나모일기 함유 화합물은 상온에서 액체로 존재하므로 흐름성이 우수하여 캡슐 형태로 기판 상에 코팅되어 크랙이 전파되는 위치에서 캡슐이 깨지면서 치유물질이 흘러나와 크랙을 치유할 수 있다.
Since the cinnamoyl group-containing compound of the present invention exists as a liquid at room temperature, it has excellent flowability and is coated on a substrate in the form of a capsule to break the capsule at a position where cracks propagate, and a healing substance flows out to heal the crack.
이하, 본 발명에 따르는 실시예 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 하기 제시된 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples of the present invention, but the scope of the present invention is not limited by the following Examples.
<실시예 1> 화학식 2a의 화합물의 제조Example 1 Preparation of a Compound of Formula 2a
2구 둥근바닥 플라스크에 신나모일클로라이드(0.250g, 1.5mmol), 트라이에틸아민(0.152g, 1.5mmol), 화학식 7의 화합물(R49= -NH2, 4.50g), 테트라하이드로퓨란(60mL)을 넣고 용해시킨 후 24시간 동안 교반시켰다. 테트라하이드로퓨란을 감압 하에서 제거한 다음 잔사를 메틸렌클로라이드에 용해시키고 이 용액을 0.5M NaOH 수용액과 포화 소금물로 세척하였다. 황산마그네슘을 가하여 수분을 제거한 후 감압 하에서 메틸렌클로라이드를 제거하여 액체 상태의 화학식 2a의 화합물을 얻었다. Cinnamoyl chloride (0.250 g, 1.5 mmol), triethylamine (0.152 g, 1.5 mmol), a compound of formula 7 (R 49 = -NH 2 , 4.50 g), tetrahydrofuran (60 mL) in a two-necked round bottom flask After dissolving, the mixture was stirred for 24 hours. Tetrahydrofuran was removed under reduced pressure, then the residue was dissolved in methylene chloride and the solution was washed with 0.5M aqueous NaOH solution and saturated brine. Magnesium sulfate was added to remove water, and methylene chloride was removed under reduced pressure to obtain a compound of formula 2a in a liquid state.
1H NMR (CDCl3, 400MHz): δ (ppm) 0.03 (s), 0.05 (s), 0.54 (t), 1.64 (quintet), 3.35 (q), 5.65 (s), 6.35 (d), 7.33-7.35 (m), 7.47-7.50 (m), 7.60 (d).
1 H NMR (CDCl 3 , 400 MHz): δ (ppm) 0.03 (s), 0.05 (s), 0.54 (t), 1.64 (quintet), 3.35 (q), 5.65 (s), 6.35 (d), 7.33 -7.35 (m), 7.47-7.50 (m), 7.60 (d).
<실시예 2> 화학식 3a의 화합물의 제조Example 2 Preparation of a Compound of Formula 3a
2구 둥근바닥 플라스크에 신나모일클로라이드(0.584g, 3.4mmol), 화학식 8의 화합물(2.550g), 4-다이메틸아미노피리딘(0.421g, 3.4mmol), 테트라하이드로퓨란(60mL)을 넣고 용해시킨 후 20시간 동안 환류시켰다. 테트라하이드로퓨란을 감압 하에서 제거한 다음 잔사를 메틸렌클로라이드에 용해시키고 이 용액을 0.5M NaOH 수용액과 포화 소금물로 세척하였다. 황산마그네슘을 가하여 수분을 제거한 후 감압 하에서 메틸렌클로라이드를 제거하여 액체 상태의 화학식 3a의 화합물을 2.628g 얻었다. Cinnamoyl chloride (0.584 g, 3.4 mmol), compound of formula 8 (2.550 g), 4-dimethylaminopyridine (0.421 g, 3.4 mmol), and tetrahydrofuran (60 mL) were dissolved in a two-neck round bottom flask. It was then refluxed for 20 hours. Tetrahydrofuran was removed under reduced pressure, then the residue was dissolved in methylene chloride and the solution was washed with 0.5M aqueous NaOH solution and saturated brine. Magnesium sulfate was added to remove water, and then methylene chloride was removed under reduced pressure to obtain 2.628 g of a compound of Chemical Formula 3a in a liquid state.
1H NMR (CDCl3, 400MHz): δ (ppm) 0.03 (s) 0.05 (s), 0.49 (t), 1.48 (m), 2.58 (t), 2.88 (t), 4.28 (t), 6.42 (d), 7.24-7.36 (m), 7.46-7.50 (m), 7.65 (d).
1 H NMR (CDCl 3 , 400 MHz): δ (ppm) 0.03 (s) 0.05 (s), 0.49 (t), 1.48 (m), 2.58 (t), 2.88 (t), 4.28 (t), 6.42 ( d), 7.24-7.36 (m), 7.46-7.50 (m), 7.65 (d).
<실시예 3> 화학식 4a의 화합물의 제조Example 3 Preparation of a Compound of Formula 4a
2구 둥근바닥 플라스크에 신남산(1.856g, 12mmol), 4-다이메틸아미노피리딘(1.148g, 12mmol), 화학식 9의 화합물(1.913g, 27mmol), 테트라하이드로퓨란(60mL)을 넣고 용해시킨 후 6시간 동안 환류시켰다. 테트라하이드로퓨란을 감압 하에서 제거한 다음 잔사를 메틸렌클로라이드에 용해시키고 이 용액을 0.5M NaOH 수용액과 0.5M HCl 수용액으로 세척하였다. 황산마그네슘을 가하여 수분을 제거한 후 감압 하에서 메틸렌클로라이드를 제거하여 검(gum) 상태의 화학식 4a의 화합물을 2.413g 얻었다. Cinnamic acid (1.856g, 12mmol), 4-dimethylaminopyridine (1.148g, 12mmol), compound of formula 9 (1.913g, 27mmol) and tetrahydrofuran (60mL) were dissolved in a two-neck round bottom flask. It was refluxed for 6 hours. Tetrahydrofuran was removed under reduced pressure, then the residue was dissolved in methylene chloride and the solution was washed with 0.5M NaOH aqueous solution and 0.5M HCl aqueous solution. Magnesium sulfate was added to remove water, and then methylene chloride was removed under reduced pressure to obtain 2.413 g of a compound of formula 4a in a gum state.
1H NMR (CDCl3, 400MHz): δ (ppm) 0.02-0.09 (m), 0.46-0.51 (m), 1.57 (quintet), 3.10-3.14 (m), 3.39-3.45 (m), 3.46-3.57 (m), 4.05-4.10 (m), 4.20-4.33 (m), 6.56 (d), 7.25-7.36 (m), 7.45-7.49 (m), 7.68 (d).
1 H NMR (CDCl 3 , 400 MHz): δ (ppm) 0.02-0.09 (m), 0.46-0.51 (m), 1.57 (quintet), 3.10-3.14 (m), 3.39-3.45 (m), 3.46-3.57 (m), 4.05-4.10 (m), 4.20-4.33 (m), 6.56 (d), 7.25-7.36 (m), 7.45-7.49 (m), 7.68 (d).
<실시예 4> 화학식 2a 내지 4a의 화합물의 광가교중합Example 4 Photocrosslinking Polymerization of Compounds of Formulas 2a to 4a
KBr 기판 위에 화학식 2a, 3a, 또는 4a 화합물을 도포하고, 제논 램프를 장착한 광조사기를 사용하여 가교중합시켰다. 그 결과 고무탄성 및 점착성을 보이는 투명한 필름이 얻어졌다.The compound of formula 2a, 3a, or 4a was applied onto the KBr substrate, and cross-polymerized using a light irradiator equipped with a xenon lamp. As a result, a transparent film showing rubber elasticity and adhesiveness was obtained.
중합 전환율 측정은 적외선 흡수 분광기를 사용하여 투과법에 의해 수행하였으며, 카보닐에 기인하는 흡수띠(1734cm-1) 면적을 기준으로 하여 탄소-탄소 이중결합의 흡수띠(1637cm-1)의 면적 감소를 측정하여 계산하였다. 이 계산에 사용된 식은 다음과 같다. Polymerization conversion was measured by transmission using an infrared absorption spectrometer, and the area reduction of the absorption band (1637 cm -1 ) of the carbon-carbon double bond was measured based on the area of the absorption band (1734 cm -1 ) due to carbonyl. Calculated by The equation used for this calculation is:
전환율(%)={1-(C=C 흡수띠 면적/C=O 흡수띠 면적)노광후/(C=C 흡수띠 면적/C=O 흡수띠 면적)노광전}×100
% Conversion = (1- (C = C absorption band area / C = O absorption band area) after exposure / (C = C absorption band area / C = O absorption band area) before exposure } × 100
측정 결과, 화학식 2a, 3a, 4a의 화합물은 8시간의 광조사에 의해 각각 71%, 68%, 70%의 전환율을 나타냈다.As a result of the measurement, the compounds of Formulas 2a, 3a and 4a showed 71%, 68% and 70% conversion, respectively, by 8 hours of light irradiation.
Claims (20)
[화학식 2]
[화학식 3]
[화학식 4]
상기 식에서,
R11, R17, R19, R22 및 R25는 각각 독립적으로 -OCO-CH=CH-Ar, -NHCO-CH=CH-Ar, -NH(CH2)pNHCO-CH=CH-Ar 또는 -O(CH2CH2O)qCO-CH=CH-Ar을 나타내고,
여기서 Ar은 메톡시, 메틸, 하이드록시, 다이메틸아미노, 트라이플루오로메틸, 플루오로, 클로로, 브로모, 나이트로 및 메틸렌다이옥시기로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상의 치환기로 치환되거나 비치환된 페닐기를 나타내며,
m은 1 내지 200의 정수를 나타내고, n은 1 내지 20의 정수를 나타내며, p는 1 내지 4의 정수를 나타내고, q는 1 내지 100의 정수를 나타낸다.
The siloxane compound represented by any one of the following Chemical Formulas 2 to 4:
(2)
(3)
[Chemical Formula 4]
Where
R 11 , R 17 , R 19 , R 22 and R 25 are each independently -OCO-CH = CH-Ar, -NHCO-CH = CH-Ar, -NH (CH 2 ) p NHCO-CH = CH-Ar Or -O (CH 2 CH 2 O) q CO-CH = CH-Ar,
Wherein Ar is a phenyl group unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of methoxy, methyl, hydroxy, dimethylamino, trifluoromethyl, fluoro, chloro, bromo, nitro and methylenedioxy groups Indicates,
m represents an integer of 1 to 200, n represents an integer of 1 to 20, p represents an integer of 1 to 4, q represents an integer of 1 to 100.
화학식 2의 화합물은 화학식 2a로 표시되는 화합물인 화합물:
[화학식 2a]
상기 식에서,
m은 1 내지 120의 정수이고,
n은 1 내지 15의 정수를 나타낸다.
The method of claim 1
Compound of Formula 2 is a compound represented by Formula 2a:
(2a)
Where
m is an integer from 1 to 120,
n represents the integer of 1-15.
화학식 3의 화합물은 R11 및 R22이 -OCO-CH=CH-Ar를 나타내고,
여기서 Ar은 메톡시, 메틸, 하이드록시, 다이메틸아미노, 트라이플루오로메틸, 플루오로, 클로로, 브로모, 나이트로 및 메틸렌다이옥시기로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상의 치환기로 치환되거나 비치환된 페닐기를 나타내며,
m은 1 내지 200의 정수를 나타내는 화합물인 화합물.
The method of claim 1,
Compound of Formula 3 is a compound wherein R 11 and R 22 represent -OCO-CH = CH-Ar,
Wherein Ar is a phenyl group unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of methoxy, methyl, hydroxy, dimethylamino, trifluoromethyl, fluoro, chloro, bromo, nitro and methylenedioxy groups Indicates,
m is a compound which shows the integer of 1-200.
화학식 3의 화합물은 화학식 3a로 표시되는 화합물인 화합물:
[화학식 3a]
상기 식에서,
n은 1 내지 100의 정수를 나타낸다.
The method of claim 6,
A compound of formula 3 is a compound represented by formula 3a:
[Chemical Formula 3]
Where
n represents the integer of 1-100.
화학식 4의 화합물은 R17 및 R25는 -OCO-CH=CH-Ar이고,
여기서 Ar은 메톡시, 메틸, 하이드록시, 다이메틸아미노, 트라이플루오로메틸, 플루오로, 클로로, 브로모, 나이트로 및 메틸렌다이옥시기로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상의 치환기로 치환되거나 비치환된 페닐기를 나타내는 화합물인 화합물.
The method of claim 1,
Compound 17 is R 17 and R 25 is -OCO-CH = CH-Ar,
Wherein Ar is a phenyl group unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of methoxy, methyl, hydroxy, dimethylamino, trifluoromethyl, fluoro, chloro, bromo, nitro and methylenedioxy groups The compound which is a compound which shows.
화학식 4의 화합물은 화학식 4a로 표시되는 화합물인 화합물:
[화학식 4a]
10. The method of claim 9,
A compound of formula 4 is a compound represented by formula 4a:
[Formula 4a]
[화학식 5]
Ar-CH=CH-CO-R
[화학식 6]
상기 식에서,
R은 할로겐 또는 하이드록시이고,
R31은 C1-4 알킬, C6-12 아릴 또는 -R39N(R40R41)2를 나타내고,
여기서 R39 및 R40은 각각 독립적으로 C1-4 알킬렌을 나타내며,
R41은 하이드록시, 아미노, -NH(CH2)pNH2, O(CH2CH2O)pH, 또는 에폭시기를 나타내고,
R32 및 R33은 각각 독립적으로 C1-4 알킬 또는 -O-SiR42R43R44를 나타내며,
여기서 R42 및 R43은 각각 독립적으로 C1-4 알킬을 나타내고,
R44는 -R45-O-R46-R47을 나타내며,
여기서 R45 및 R46은 각각 독립적으로 하이드록시로 치환되거나 비치환된 C1-4 알킬렌을 나타내고,
R47은 하이드록시, 아미노, -NH(CH2)pNH2, -O(CH2CH2O)qH, 또는 에폭시기를 나타내며,
R34 및 R35는 각각 독립적으로 C1-4 알킬 또는 -R48R49를 나타내고,
여기서 R48은 C1-4 알킬렌을 나타내며,
R49는 하이드록시, 아미노, -NH(CH2)pNH2, -O(CH2CH2O)qH, 또는 에폭시기를 나타내고,
R36 및 R37은 각각 독립적으로 C1-4 알킬을 나타내며,
R38은 C1-4 알킬, -R50N(R51R52)2, 또는 -R53-O-R54-R55를 나타내고,
여기서 R50 및 R51은 각각 독립적으로 C1-4 알킬렌을 나타내며,
R52는 하이드록시, 아미노, -NH(CH2)pNH2, -O(CH2CH2O)qH, 또는 에폭시기를 나타내고,
R53 및 R54는 각각 독립적으로 하이드록시로 치환되거나 비치환된 C1-4 알킬렌을 나타내며,
R55는 하이드록시, 아미노, -NH(CH2)pNH2, -O(CH2CH2O)qH, 또는 에폭시기를 나타내고,
m은 1 내지 200의 정수를 나타내고, n은 0 내지 20의 정수를 나타내며, p는 1 내지 4의 정수를 나타내고, q는 1 내지 100의 정수를 나타낸다.
A method for preparing the siloxane compound of claim 1 comprising reacting a cinnamoyl group-containing compound represented by Formula 5 with a siloxane compound of Formula 6:
[Chemical Formula 5]
Ar-CH = CH-CO-R
[Formula 6]
Where
R is halogen or hydroxy,
R 31 represents C 1-4 alkyl, C 6-12 aryl or —R 39 N (R 40 R 41 ) 2 ,
Wherein R 39 and R 40 each independently represent C 1-4 alkylene,
R 41 represents hydroxy, amino, —NH (CH 2 ) p NH 2 , O (CH 2 CH 2 O) p H, or an epoxy group,
R 32 and R 33 each independently represent C 1-4 alkyl or —O—SiR 42 R 43 R 44 ,
Wherein R 42 and R 43 each independently represent C 1-4 alkyl,
R 44 represents -R 45 -OR 46 -R 47 ,
Wherein R 45 and R 46 each independently represent C 1-4 alkylene unsubstituted or substituted with hydroxy,
R 47 represents a hydroxy, amino, —NH (CH 2 ) p NH 2 , —O (CH 2 CH 2 O) q H, or an epoxy group,
R 34 and R 35 each independently represent C 1-4 alkyl or —R 48 R 49 ,
Wherein R 48 represents C 1-4 alkylene,
R 49 represents hydroxy, amino, —NH (CH 2 ) p NH 2 , —O (CH 2 CH 2 O) q H, or an epoxy group,
R 36 and R 37 each independently represent C 1-4 alkyl,
R 38 represents C 1-4 alkyl, -R 50 N (R 51 R 52 ) 2 , or -R 53 -OR 54 -R 55 ,
Wherein R 50 and R 51 each independently represent C 1-4 alkylene,
R 52 represents a hydroxy, amino, —NH (CH 2 ) p NH 2 , —O (CH 2 CH 2 O) q H, or an epoxy group,
R 53 and R 54 each independently represent C 1-4 alkylene unsubstituted or substituted with hydroxy,
R 55 represents a hydroxy, amino, —NH (CH 2 ) p NH 2 , —O (CH 2 CH 2 O) q H, or an epoxy group,
m represents an integer of 1 to 200, n represents an integer of 0 to 20, p represents an integer of 1 to 4, q represents an integer of 1 to 100.
화학식 6의 실록산 화합물이 하기 화학식 7 내지 9로 표시되는 화합물 중 어느 하나인 실록산 화합물의 제조방법:
[화학식 7]
[화학식 8]
[화학식 9]
상기 식에서,
R49는 -OH, -NH2, -NHCH2CH2NH2, 또는 -O(CH2CH2O)qH이고, 여기서 q는 1 내지 100의 정수를 나타내고,
m은 1 내지 200의 정수를 나타내며, n은 1 내지 20의 정수를 나타낸다.
The method of claim 11,
A method for preparing a siloxane compound, wherein the siloxane compound of Formula 6 is any one of the compounds represented by Formulas 7 to 9 below:
[Formula 7]
[Chemical Formula 8]
[Formula 9]
Where
R 49 is —OH, —NH 2 , —NHCH 2 CH 2 NH 2 , or —O (CH 2 CH 2 O) q H, wherein q represents an integer from 1 to 100,
m represents an integer of 1 to 200 and n represents an integer of 1 to 20.
반응은 촉매 하에서 실시하는 실록산 화합물의 제조방법.
The method of claim 11,
The reaction is carried out under a catalyst.
촉매는 아민 화합물 또는 산 화합물인 실록산 화합물의 제조방법.
The method of claim 13,
The catalyst is a method for producing a siloxane compound is an amine compound or an acid compound.
촉매는 디메틸아미노피리딘, 피리딘, 트라이에틸아민, 황산, 또는 파라-톨루엔술폰산 중 어느 하나인 실록산 화합물의 제조방법.
The method of claim 14,
The catalyst is a method for producing a siloxane compound, which is any one of dimethylaminopyridine, pyridine, triethylamine, sulfuric acid, or para-toluenesulfonic acid.
A polymer wherein the compound of claim 1 is crosslinked.
A method for producing a crosslinked polymer, comprising the step of crosslinking by irradiating the compound of claim 1 with light.
A protective coating composition comprising the polymer of claim 16.
상기 기판 상에 형성된 제16항의 중합체 코팅층을 포함하는 복합체.
Board; And
A composite comprising the polymer coating layer of claim 16 formed on said substrate.
상기 화합물에 광을 조사하여 가교시키는 단계를 포함하는 크랙을 치유하는 방법.Coating the compound of claim 1 on a substrate; And
Irradiating the compound with light to crosslink it.
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